Turbojet vs Turbofan
Un turborreactor este un motor cu turbină cu gaz respirabil de aer care execută un ciclu de ardere internă în timpul funcționării. De asemenea, aparține tipului de motor de reacție al motoarelor de propulsie a aeronavei. Sir Frank Whittle din Regatul Unit și Hans von Ohain din Germania, au dezvoltat independent conceptul de motoare practic la sfârșitul anilor 1930, dar abia după cel de-al Doilea Război Mondial, motorul cu reacție a devenit o metodă de propulsie utilizată pe scară largă.
Un turboreactor prezintă mai multe dezavantaje în performanță la viteze subsonice, cum ar fi eficiența și zgomotul; prin urmare, au fost construite variante avansate pe baza motoarelor turboreactor pentru a minimiza aceste probleme. Turboventilatoarele au fost dezvoltate încă din anii 1940, dar nu au fost folosite din cauza eficienței mai mici până în anii 1960, când Rolls-Royce RB.80 Conway a devenit primul motor turboventilator de producție.
Mai multe despre motorul turboreactor
Aerul rece care intră prin admisie este comprimat la presiune mare în etapele succesive ale unui compresor cu debit axial. Într-un motor cu reacție obișnuit, fluxul de aer trece prin mai multe etape de compresie și, în fiecare etapă, ridicând presiunea la un nivel mai ridicat. Motoarele moderne cu turboreacție pot produce rapoarte de presiune de până la 20:1 datorită treptelor avansate ale compresorului proiectate cu îmbunătățiri aerodinamice și geometrie variabilă a compresorului pentru a produce o compresie optimă în fiecare etapă.
Presurizarea aerului crește și temperatura, iar atunci când este amestecat cu combustibilul produce un amestec de gaz combustibil. Arderea acestui gaz crește presiunea și temperatura la un nivel foarte ridicat (1200 oC și 1000 kPa) și gazul împinge prin paletele turbinei. În secțiunea turbinei, gazul exercită forță asupra palelor turbinei și rotește arborele turbinei; într-un motor cu reacție obișnuit, această lucrare a arborelui antrenează compresorul motorului.
Apoi gazul este direcționat printr-o duză, iar aceasta produce o cantitate mare de forță, care poate fi folosită pentru a alimenta o aeronavă. La evacuare, viteza gazului poate fi mult peste viteza sunetului. Funcționarea motorului cu reacție este modelată în mod ideal de ciclul Brayton.
Turboreactele sunt ineficiente la viteza redusă, iar performanța optimă se situează dincolo de Mach 2. Un alt dezavantaj al turboreacțiilor este că turboreactele sunt extrem de zgomotoase. Cu toate acestea, ele sunt încă folosite în rachetele de croazieră cu rază medie din cauza simplității producției și a vitezei reduse.
Mai multe despre motorul turboventilator
Motorul turboventilator este o versiune avansată a motorului turboreactor, în care lucrul arborelui este folosit pentru a antrena un ventilator pentru a prelua cantități mari de aer, comprima și direct prin evacuare, pentru a genera forță. O parte din admisia de aer este folosită pentru a antrena motorul cu reacție în miez, în timp ce ceal altă porțiune este direcționată separat printr-o serie de compresoare și direcționată prin duză fără a suferi ardere. Datorită acestui mecanism ingenios, motoarele turboventilatoare sunt mai puțin zgomotoase și oferă mai multă tracțiune.
Motor de ocolire în altă
Raportul de bypass al aerului este definit ca raportul dintre debitul masic de aer aspirat printr-un disc de ventilator care ocolește miezul motorului fără a suferi ardere și debitul masic care trece prin miezul motorului care este implicat în ardere, pentru a produce energie mecanică pentru a antrena ventilatorul și a produce forță. Într-un design de bypass în alt, cea mai mare parte a forței este dezvoltată din fluxul de bypass, iar în bypass-ul scăzut, este din fluxul prin miezul motorului. Motoarele de ocolire în altă sunt de obicei folosite pentru aplicații comerciale pentru mai puțin zgomot și eficiența consumului de combustibil, iar motoarele de ocolire scăzută sunt utilizate acolo unde sunt necesare raporturi putere/greutate mai mari, cum ar fi avioanele de luptă militare.
Care este diferența dintre motoarele turboreactor și turboventilator?
• Turboreactoarele au fost primul motor cu turbină cu gaz care respira aer pentru aeronave, în timp ce turboventilatorul este o variantă avansată a turboreactorului care folosește un motor cu reacție pentru a antrena un ventilator pentru a genera forță (turboventilatorul are o turbină cu gaz în miez).
• Turboreactoarele sunt eficiente la viteze mai mari (supersonice) și produc un zgomot mare, în timp ce turboventilatoarele sunt eficiente atât la viteze subsonice, cât și la viteze transonice și produc mai puțin zgomot.
• Turboreactoarele sunt utilizate în prezent în aplicații militare specifice, dar turboventilatorul rămâne cea mai preferată alegere de propulsie atât pentru aeronavele militare, cât și pentru cele comerciale.
• La turboreactor, tracțiunea este generată exclusiv de evacuarea de la turbina cu gaz, în timp ce, la motoarele cu turboventilator, o parte din tracțiune este generată de fluxul de bypass.
Sursa diagramei:
en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation_lbp.svg
