Sự khác biệt giữa Turbojet và Turbofan
Share
Turbojet vs Turbofan
Một động cơ phản lực là một động cơ tuabin khí thở không khí thực hiện một chu kỳ đốt trong trong quá trình hoạt động. Nó cũng thuộc loại động cơ phản ứng của động cơ đẩy máy bay. Sir Frank Whittle của Vương quốc Anh và Hans von Ohain của Đức, đã phát triển độc lập khái niệm động cơ thực tế vào cuối những năm 1930, nhưng chỉ sau Thế chiến II, động cơ phản lực đã trở thành một phương pháp đẩy được sử dụng rộng rãi.
Một máy bay phản lực đặt ra một số nhược điểm trong hiệu suất ở tốc độ cận âm, như hiệu quả và tiếng ồn; do đó, các biến thể tiên tiến đã được chế tạo dựa trên các động cơ phản lực để giảm thiểu những vấn đề đó. Turbofans được phát triển sớm nhất là vào những năm 1940, nhưng không được sử dụng do hiệu quả thấp hơn cho đến năm 1960 khi Rolls-Royce RB.80 Conway trở thành động cơ phản lực sản xuất đầu tiên.
Tìm hiểu thêm về động cơ Turbojet
Không khí lạnh đi vào qua cửa hút được nén đến áp suất cao trong các giai đoạn kế tiếp của máy nén lưu lượng dọc trục. Trong một động cơ phản lực thông thường, luồng không khí trải qua nhiều giai đoạn nén và ở mỗi giai đoạn, nâng áp suất lên mức cao hơn. Động cơ phản lực hiện đại có thể tạo ra tỷ lệ áp suất cao tới 20: 1 do các giai đoạn máy nén tiên tiến được thiết kế với các cải tiến khí động học và hình học máy nén biến đổi để tạo ra lực nén tối ưu ở mỗi giai đoạn.
Áp suất của không khí cũng làm tăng nhiệt độ và khi trộn với nhiên liệu sẽ tạo ra hỗn hợp khí dễ cháy. Sự đốt cháy của khí này làm tăng áp suất và nhiệt độ lên mức rất cao (1200 oC và 1000 kPa) và khí đẩy qua các cánh của tuabin. Trong phần tuabin, khí tác dụng lực lên các cánh tuabin và làm quay trục tuabin; trong một động cơ phản lực thông thường, công việc trục này điều khiển máy nén của động cơ.
Sau đó, khí được dẫn qua một vòi phun, và điều này tạo ra một lực đẩy lớn, có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho máy bay. Ở ống xả, tốc độ của khí có thể cao hơn tốc độ âm thanh. Hoạt động của động cơ phản lực được mô hình lý tưởng theo chu trình Brayton.
Các tuabin không hiệu quả khi bay tốc độ thấp, và hiệu suất tối ưu nằm ngoài Mach 2. Một nhược điểm khác của tuabin là các tuabin cực kỳ ồn. Tuy nhiên, chúng vẫn được sử dụng trong các tên lửa hành trình tầm trung vì tính đơn giản trong sản xuất và tốc độ thấp.
Tìm hiểu thêm về động cơ Turbofan
Động cơ Turbofan là phiên bản tiên tiến của động cơ phản lực, trong đó công việc trục được sử dụng để lái quạt để hút một lượng lớn không khí, nén và dẫn trực tiếp qua ống xả, để tạo lực đẩy. Một phần của khí nạp được sử dụng để điều khiển động cơ phản lực trong lõi, trong khi phần còn lại được dẫn riêng qua một loạt máy nén và được dẫn qua vòi mà không trải qua quá trình đốt cháy. Do cơ chế khéo léo này, động cơ phản lực ít ồn hơn và tạo lực đẩy mạnh hơn.
Động cơ Bypass cao
Tỷ lệ bỏ qua của không khí được định nghĩa là tỷ lệ giữa tốc độ dòng khí được hút qua đĩa quạt đi qua lõi động cơ mà không trải qua quá trình đốt cháy, với tốc độ dòng chảy đi qua lõi động cơ có liên quan đến quá trình đốt cháy, để tạo ra cơ khí năng lượng để lái quạt và tạo lực đẩy. Trong một thiết kế đường vòng cao, hầu hết lực đẩy được phát triển từ dòng chảy vòng, và ở đường vòng thấp, đó là từ dòng chảy qua lõi động cơ. Động cơ bypass cao thường được sử dụng cho các ứng dụng thương mại vì ít tiếng ồn và tiết kiệm nhiên liệu hơn, và động cơ bypass thấp được sử dụng khi cần có công suất cao hơn tỷ lệ trọng lượng, như máy bay chiến đấu quân sự.
Sự khác biệt giữa động cơ Turbojet và Turbofan là gì?
• Turbojets là động cơ tuabin khí thở đầu tiên cho máy bay, trong khi tuabin là một biến thể tiên tiến của động cơ phản lực sử dụng động cơ phản lực để lái quạt để tạo lực đẩy (tuabin có một tuabin khí ở lõi).
• Turbojets hoạt động hiệu quả ở tốc độ cao hơn (siêu âm) và tạo ra tiếng ồn lớn, trong khi các động cơ phản lực hoạt động hiệu quả ở cả tốc độ cận âm và tốc độ transonic và tạo ra ít tiếng ồn hơn.
• Turbojets được sử dụng trong các ứng dụng quân sự cụ thể hiện nay, nhưng động cơ phản lực vẫn là lựa chọn động cơ thích hợp nhất cho cả máy bay quân sự và thương mại.
• Trong tuabin phản lực, lực đẩy hoàn toàn được tạo ra bởi khí thải từ tuabin khí trong khi, trong động cơ phản lực, một phần lực đẩy được tạo ra bởi dòng chảy vòng.
Nguồn sơ đồ:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation_lbp.svg
