الفضاء

كيف يعمل المحرك النفاث

كيف يعمل المحرك النفاث


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ربما تساءلت عن كيفية عمل المحرك النفاث ولكنك تخلت عن فكرة أنك ستكون قادرًا على فهم علم الصواريخ. ولكنه في الواقع مفهوم بسيط يجب فهمه وسيثير إعجاب الشخص بجانبك في رحلتك القادمة. لذلك ، سنقوم بشرح العمليات المتضمنة بحيث يمكن لأي شخص الحصول على فهم جيد للمبادئ الأساسية وراء المحركات النفاثة.

المحركات النفاثة ، الأكثر استخدامًا للطائرات ، هي نوع من المحركات التوربينية الغازية. الآن قد تعرف التوربينات البخارية ، حيث يتم حرق الوقود لإنتاج بخار متدفق عالي الحرارة يقود التوربين ، ثم يدير العمود ، قبل استنفاده من النظام. إن دوران هذا العمود هو طاقة خرج وهذا الدوران هو الذي يدفع الجسم الدوار. تشبه التوربينات الغازية نفس المبادئ الأساسية ، ومع ذلك ، فإن الغاز المضغوط مسؤول عن قيادة التوربينات. في المحركات النفاثة ، يعمل الغاز المضغوط ذو درجة الحرارة العالية على تشغيل دوران الضاغط في المقدمة ، ولكن الأهم من ذلك ، أن ما استنفد من النظام يطير في الخلف بسرعات عالية ، مما ينتج ما يعرف باسم الدفع.

ببساطة ، المحركات النفاثة لها قلب مقسم إلى ثلاثة أقسام رئيسية:

  • الضاغط - يوجد في مقدمة المحرك شفرات مروحة ، وبعضها يدور (دوارات) وبعضها ثابت (ساكن) ، والتي تسحب الهواء إلى المحرك. هناك العديد من صفوف الشفرات ومع مرور الهواء من كل صف يصبح أكثر ضغطًا وتزداد درجة الحرارة.
  • غرفة الاحتراق - يتم بعد ذلك رش هذا الهواء المضغوط بالوقود (الأكثر شيوعًا Jet A أو Jet A-1 والتي تكون من نوع الكيروسين) ثم شرارة كهربائية تشعل خليط الوقود والهواء في الغرفة. يؤدي هذا إلى احتراق خليط الهواء / الوقود ، مما يؤدي إلى زيادة الضغط ودرجة الحرارة بشكل كبير.
  • التوربينات - يتم سحب الغاز الساخن المضغوط من المحرك عن طريق توربين في المؤخرة يستخرج الطاقة من الغاز ويسبب انخفاضًا في الضغط ودرجة الحرارة. مع انخفاض الضغط ، يتدفق الغاز بشكل أسرع (فكر في ترك بالون منتفخ). الطاقة من الغاز الذي يحرك التوربين في الخلف هي التي تدفع دوران الضاغط الذي يسحب الهواء من الأمام.

الغازات عالية السرعة التي يتم إطلاقها من خلال الفوهة الموجودة في الخلف هي ما تسبب الدفع. لفهم هذا ، نشير إلى قانون نيوتن الثالث للحركة: لكل فعل رد فعل مساوٍ ومعاكس. عندما يندفع الغاز من الخلف ، يتم بذل قوة مساوية ومعاكسة للأمام. فكر عندما تدفع جدار حمام السباحة لتنزلق في الاتجاه المعاكس ؛ على الرغم من أن قوة الدفع موجهة نحو الحائط ، فإن قوة رد الفعل المتساوية والمعاكسة تجعلك تتحرك في الاتجاه المعاكس.

عند 400 ميل في الساعة تقريبًا ، يساوي رطل واحد من الدفع قوة حصانية واحدة ، ولكن عند السرعات العالية ، تزداد هذه النسبة ويكون رطل الدفع أكبر من حصان واحد. عند سرعات أقل من 400 ميل في الساعة ، تنخفض هذه النسبة. تسمح هذه القوة للطائرات الكبيرة مثل 747 بالتحليق بسرعات تصل إلى 600 ميل في الساعة.

هناك أنواع مختلفة من المحركات النفاثة أيضًا مثل Turboprop. ستعرف ما إذا كان من النوع Turboprop بواسطة مراوح البثق الكبيرة في المقدمة ، وهو المسؤول عن الدفع حيث يتم نقل معظم الطاقة من الغاز إلى الضاغط عن طريق التوربينات الخلفية ، وبالتالي فإن الغاز المنفذ غير مسؤول عن الثقة.

العمود التوربيني هو النوع الموجود في دوارات المروحيات ومحطات الطاقة وحتى خزان M1. تشبه هذه العملية المروحة التوربينية ، ومع ذلك ، بدلاً من قيادة المراوح ، يمكن للعمود الدوار تشغيل مجموعة متنوعة من الأجهزة مثل المضخات والمولدات والعجلات وأي شيء يدور عمومًا.

تستخدم الطائرات الكبيرة الحديثة محرك توربوفان عالي الالتفافية يشبه المحرك التوربيني النفاث القياسي باستثناء أن مروحة كبيرة في المقدمة تجذب المزيد من الهواء إلى المحرك. ومع ذلك ، لا يمر كل الهواء عبر الضاغط والتوربينات ، حيث يتجاوز معظم الهواء القلب فعليًا ويتنقل عبر القنوات الموجودة على الجزء الخارجي من القلب (في المتوسط ​​، يتم تجاوز الهواء 5 مرات أكثر مما يسافر بالفعل عبر القلب) هذه هي أكثر كفاءة خاصة عند السرعات دون سرعة الصوت (أي أقل من سرعة الصوت ، 768 ميل في الساعة) وهي أيضًا أكثر هدوءًا مع استمرار القدرة على تسريع مركبة أثقل من قاطرة من 0 إلى 200 ميل في الساعة في أقل من 60 ثانية.


شاهد الفيديو: كيفية صنع محرك نفاث بسيط How to make a jet engine (قد 2022).