مكونات ومبادئ التوربينات الغازية
مكونات التوربينات الغازية والأميرiple: -التوربينات الغازية هي نوع من محركات الاحتراق الداخلي التي يكون سائل عملها هو الهواء نفسه. يستخدم المحرك لاستخراج الطاقة الكيميائية من الوقود ويستخدم أيضًا لتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة ميكانيكية عن طريق استخدام الطاقة الغازية كسائل عامل لقيادة المحرك والمروحة ، وهذا بدوره يدفع الطائرة.
مكونات التوربينات الغازية
1. مدخل
يجب أن يظل الهواء يتدفق بدون قيود من القناة ويجب أن تظل مجرى الهواء أيضًا نظيفة ونظيفة من أجل الحفاظ على صحة المحرك. يُقترح توفير تدفق هواء نظيف وغير مضطرب عند المدخل والذي يزيد عند إمداد المحرك من كفاءته ويحمي المحرك من التآكل أو التآكل أو أي ضرر.
يُقترح أيضًا أن يتم تثبيت الإنسيابات داخل مجرى مدخل هواء المحرك وقناة المدخل للتأكد من أن فاقد تدفق الهواء ضئيل فيما يتعلق بجميع ظروف تدفق الهواء.
2. ضاغط
الضاغط هو المسؤول عن تزويد التوربين بالكمية المطلوبة من الهواء اللازمة لجعلها تعمل بكفاءة. بالإضافة إلى ذلك ، يلزم تزويد الهواء بضغط ثابت عالٍ جدًا. النسبة المعروفة للضغط في الضاغط الخلفي إلى الضغط في الضاغط الأمامي هي 9: 5.
3. الناشر
يخرج الهواء من خلال دوارات التوجيه للضاغط حيث يتم تحويل مكونات تدفق الهواء إلى تدفق خط مستقيم. بعد ذلك يدخل الهواء إلى قسم الناشر وهو عبارة عن قناة متباينة. الوظيفة الأساسية للناشر هي الديناميكية الهوائية.
4. جهاز الاحتراق
بمجرد مرور الهواء عبر الناشر ، فإنه يدخل في قسم الاحتراق المعروف باسم الاحتراق. قسم الاحتراق لديه مهمة تتحكم في احتراق الوقود والهواء. يجب أن تكون الحرارة التي يتم إطلاقها بطريقة يتم فيها تمدد الهواء وتسريعه من أجل توفير تيار سلس ومستقر لغاز مسخن بشكل موحد في جميع ظروف التشغيل. من الضروري إنجاز المهمة مع الحد الأدنى من فقدان الضغط والحد الأقصى من إطلاق الحرارة.
5. التوربينات
يحتوي المحرك التوربيني على توربين رباعي المراحل يستخدم لتحويل الطاقة الغازية لوقود الهواء إلى طاقة ميكانيكية لتحريك الضاغط بمساعدة ترس الاختزال أو المروحة. التوربين لديه وظيفة حيث يتم تحويل الطاقة الغازية إلى طاقة ميكانيكية عن طريق توسيع الغازات الساخنة وذات الضغط العالي إلى درجة حرارة وضغط منخفضين.
6. العادم
بمجرد مرور الغاز عبر التوربين ، يتم تصريفه عبر العادم. يتم تحويل الطاقة الغازية في الغالب إلى طاقة ميكانيكية بمساعدة التوربينات ، وتبقى كمية كافية من الطاقة في غاز العادم. يتم تسريع هذا الغاز المتبقي من خلال مجرى العادم المتقارب لجعله أكثر فائدة أثناء قيادة الطائرة.
مبدأ عمل التوربينات الغازية
المبدأ الأساسي الذي تعمل عليه التوربين الغازي مطابق لجميع المحركات المستخدمة لاستخراج الطاقة من الوقود الكيميائي. الخطوات الأربع الأكثر شيوعًا لأي محرك احتراق داخلي هي كما يلي:
1- كمية الهواء.
2-ضغط الهواء.
3- الاحتراق ، حيث يتم حقن الوقود وتحويله إلى طاقة مخزنة.
4- التوسع والانقراض ، حيث يتم استخدام الطاقة المحولة.
في حالة وجود محرك مكبس مثل المحركات المستخدمة في السيارات أو كمحرك طائرة ، فإن الخطوات المتضمنة هي السحب والضغط والاحتراق والعادم في رأس الأسطوانة ولكن في أوقات مختلفة حيث يتحرك المكبس باستمرار لأعلى ولأسفل.
في حالة وجود محرك توربيني، نفس الخطوات الأربع تحدث في نفس الوقت ولكن في أماكن مختلفة. بسبب هذا الاختلاف الأساسي ، يحتوي التوربين على أقسام محرك مختلفة تُعرف باسم:
1. مدخل القسم
2. قسم الضاغط
3. قسم الاحتراق
4- قسم التوربينات والعادم.
قسم التوربين في المحرك مسؤول عن إنتاج طاقة العمود القابلة للاستخدام كمخرج يستخدم لدفع المروحة. بخلاف ذلك ، يجب تزويده بالطاقة اللازمة لتشغيل الضاغط وملحقات المحرك. يتم ذلك عن طريق التعرض لدرجة الحرارة العالية والضغط وسرعة الغاز التي يتم تحويلها من الطاقة الغازية إلى طاقة ميكانيكية على شكل قوة عمود الدوران.
مكونات ومبادئ التوربينات الغازية
يجب أن تكون كتلة الهواء التي يتم توفيرها عالية جدًا والتي من المفترض أن يتم توفيرها للتوربين من أجل إنتاج الطاقة المطلوبة. يتم توفير الهواء الذي يتم توفيره بمساعدة الضاغط الذي يستخرج الهواء ويأخذه إلى المحرك حيث يتم ضغطه لتوفير هواء عالي الضغط للتوربين. يتمثل دور الضاغط في تحويل الطاقة الميكانيكية من التوربين إلى الطاقة الغازية على شكل ضغط أو درجة حرارة.
في حالة الضاغط والتوربينإذا كانت فعالة بنسبة 100 في المائة ، فإن الضاغط كان سيوفر كل الهواء الذي يحتاجه التوربين وفي نفس الوقت ، كان التوربين سيوفر الطاقة اللازمة لتشغيل الضاغط. في هذه الحالة ، فقط آلة الحركة الدائمة ستكون موجودة كخسائر احتكاكية وعدم كفاءة النظام الميكانيكي لا تسمح لآلة الحركة الدائمة بالعمل بشكل صحيح.
بخلاف ذلك ، ستكون هناك حاجة أيضًا إلى بعض الطاقة الإضافية بخلاف الهواء لاستيعاب الخسائر التي تحدث. ناتج الطاقة المطلوب هو من المحرك الذي هو خارج الضاغط مباشرة ؛ وبالتالي يجب إضافة المزيد من الطاقة إلى الهواء لإنتاج الطاقة الزائدة. يتم حرق الطاقة الكيميائية من الوقود وتحويلها إلى طاقة غازية على شكل درجة حرارة عالية وسرعة عالية حيث يحتاج الهواء إلى المرور عبر جهاز الاحتراق نفسه. يتم تحويل الطاقة الغازية مرة أخرى إلى الطاقة الميكانيكية للتوربين والتي توفر القدرة على تشغيل الضاغط والعمود.
