intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Động cơ máy bay part 1

Chia sẻ: Ashdkajd Daksdjk | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST
Báo xấu
526
lượt xem 165
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Động cơ turbofan Hệ thống động cơ và lực đẩy có nhiệm vụ đưa máy bay vượt qua lực cản của không khí tác dụng vào bề mặt máy bay khi bay bằng thường đều, cả lực quán tính của máy bay khi bay tăng tốc, và cả một phần trọng lượng của máy bay khi bay lên dốc. Năng lượng đốt cháy nhiên liệu trong động cơ được biến đổi để cung cấp động năng cho dòng không khí đi qua hệ thống, làm gia tăng vận tốc của khối lượng không khí này và tạo ra lực...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Động cơ máy bay part 1

  1. Chöông 2: Giôùi Thieäu Ñoäng Cô Turbofan – Ñoäng Cô PW4084D Chöông 2 GIÔÙI THIEÄU ÑOÄNG CÔ TURBOFAN – ÑOÄNG CÔ PW4084D – 2.1. Ñoäng cô turbofan Heä thoáng ñoäng cô vaø löïc ñaåy coù nhieäm vuï ñöa maùy bay vöôït qua löïc caûn cuûa khoâng khí taùc duïng vaøo beà maët maùy bay khi bay baèng thöôøng ñeàu, caû löïc quaùn tính cuûa maùy bay khi bay taêng toác, vaø caû moät phaàn troïng löôïng cuûa maùy bay khi bay leân doác. Naêng löôïng ñoát chaùy nhieân lieäu trong ñoäng cô ñöôïc bieán ñoåi ñeå cung caáp ñoäng naêng cho doøng khoâng khí ñi qua heä thoáng, laøm gia taêng vaän toác cuûa khoái löôïng khoâng khí naøy vaø taïo ra löïc ñaåy. Heä thoáng ñoäng cô vaø löïc ñaåy ñaàu tieân laø heä thoáng ñoäng cô piston vaø chong choùng. Heä thoáng ñoäng cô vaø löïc ñaåy naøy thích hôïp cho nhöõng maùy bay thôøi kì ban ñaàu vôùi vaän toác thaáp. Coâng suaát ñoäng cô piston caøng lôùn caøng laøm taêng toác ñoä maùy bay, nhöng do ñaëc tính cuûa chong choùng maø toác ñoä naøy chæ giôùi haïn ôû khoaûng 750 km/giôø. Hôn nöõa, moät ñoäng cô piston coâng suaát quaù lôùn thì khoâng coøn phuø hôïp ñeå söû duïng cho maùy bay. Ñoäng cô phaûn löïc ra ñôøi, töø ñoäng cô turbojet thuaàn tuùy nhöõng naêm 1940 ñeán ñoäng cô turbofan, turboprop nhöõng naêm 1950, 1960, ñaõ mau choùng chöùng toû khaû naêng öu vieät ôû caû toác ñoä bay laãn löïc ñaåy vaø ñöôïc söû duïng roäng raõi trong ngaønh haøng khoâng ngaøy nay. Ñoäng cô turbine maùy quaït – turbofan – laø moät daïng söûa ñoåi cuûa ñoäng cô turbojet, trong ñoù moät phaàn naêng löôïng taïo ra töø ñoäng cô ñöôïc söû duïng ñeå quay moät maùy quaït (fan) hoaït ñoäng trong oáng bao quanh ñoäng cô. Phaàn lôùn doøng khí ñi qua ñoäng cô turbofan chuyeån ñoäng qua caùnh quaït vaø voøng phía ngoaøi (bypass) phaàn loõi ñoäng cô, laøm gia taêng vaän toác doøng khí ñeå cung caáp löïc ñaåy. Öu ñieåm cuûa loaïi ñoäng cô naøy laø taïo löïc ñaåy lôùn vôùi hieäu suaát cao, hôn nöõa, vaän toác doøng khí thoaùt bò giaûm, seõ laøm giaûm maát maùt nhieät vaø giaûm tieáng oàn. So
  2. Chöông 2: Giôùi Thieäu Ñoäng Cô Turbofan – Ñoäng Cô PW4084D vôùi ñoäng cô turbojet, ñoäng cô turbofan hoaït ñoäng ôû vaän toác nhoû hôn (soá Mach khoâng vöôït 1), nhöng buø laïi ñoäng cô taïo ra löïc ñaåy lôùn hôn vôùi hieäu suaát cao hôn neân thích hôïp cho muïc ñích vaän taûi khoái löôïng lôùn maø khoâng caàn vaän toác quaù lôùn. Ñoäng cô turbofan ñöôïc söû duïng trong haàu heát caùc maùy bay vaän taûi quaân söï vaø thöông maïi ngaøy nay. Hình 2.1: Heä thoáng ñoäng cô vaø löïc ñaåy phaûn löïc
  3. Chöông 2: Giôùi Thieäu Ñoäng Cô Turbofan – Ñoäng Cô PW4084D Hình 2.2: Ñoäng cô turbofan daïng ba guoàng Hình 2.3: Söï thay ñoåi tính chaát doøng khí qua ñoäng cô turbofan 2.1.1. Caùc boä phaän chính cuûa ñoäng cô turbofan Moät ñoäng cô turbofan bao goàm mieäng huùt ñeå huùt khoâng khí töø moâi tröôøng vaøo, maùy neùn vaø fan ñeå neùn doøng khí, buoàng ñoát ñeå cung caáp naêng löôïng cho doøng khí, turbine ñeå quay maùy neùn vaø oáng xaû ñeå xaû doøng khí trôû ra moâi tröôøng. a. Mieäng huùt
  4. Chöông 2: Giôùi Thieäu Ñoäng Cô Turbofan – Ñoäng Cô PW4084D Mieäng huùt ñoäng cô ñöôïc xem laø moät phaàn cuûa voû ñoäng cô, tuy nhieân noù ñoùng moät vai troø raát quan troïng ñoái vôùi hoaït ñoäng cuûa toaøn theå ñoäng cô. Mieäng huùt coù chöùc naêng laøm giaûm vaän toác, taêng aùp suaát doøng khí tröôùc khi ñi vaøo maùy neùn. Ñeå maùy neùn hoaït ñoäng coù hieäu suaát cao thì doøng khí qua mieäng huùt vaøo maùy neùn phaûi ñeàu, khoâng bò xaùo ñoäng, do ñoù beà maët trong cuûa mieäng huùt phaûi trôn, khoâng ñeå bò aên moøn, traày xöôùc. Hình 2.4: Mieäng huùt ñoäng cô döôùi aâm b. Maùy neùn – fan Maùy neùn coù chöùc naêng neùn doøng khí qua ñoäng cô ñeán moät aùp suaát nhaát ñònh. Coù hai loaïi maùy neùn: maùy neùn höôùng truïc vaø maùy neùn ly taâm, ñoäng cô turbofan söû duïng maùy neùn höôùng truïc, neân ôû ñaây xem xeùt hoaït ñoäng cuûa maùy neùn höôùng truïc. Baûn chaát cuûa fan laø moät maùy neùn neân nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa noù cuõng töông töï nhö maùy neùn. Hình 2.5: Caùc loaïi laù caùnh cuûa fan
  5. Chöông 2: Giôùi Thieäu Ñoäng Cô Turbofan – Ñoäng Cô PW4084D Hình 2.6: Maùy neùn höôùng truïc Maùy neùn höôùng truïc laø moät heä thoáng ñöôïc caáu taïo bôûi nhieàu taàng neùn noái tieáp nhau, moãi taàng neùn goàm moät boä caùc laù caùnh ñoäng (blade) vaø moät boä caùc laù caùnh tónh (vane), ngoaøi ra ôû ñaàu vaøo cuûa maùy neùn coøn coù moät boä caùc laù caùnh tónh höôùng doøng (inlet guide vane). Khoâng khí löu chuyeån qua heä thoáng theo phöông song song vôùi truïc quay daãn ñoäng caùc taàng caùnh ñoäng. Moät heä thoáng maùy neùn höôùng truïc coù theå laø moät, hai hoaëc ba guoàng (spool) maùy neùn, caùc guoàng maùy neùn khaùc nhau trong heä thoáng seõ coù toác ñoä quay khaùc nhau. Ñeå coù theå hình dung ñöôïc söï thay ñoåi höôùng, aùp suaát vaø vaän toác cuûa doøng khí khi qua caùc taàng cuûa maùy neùn höôùng truïc ta coù theå phaân tích theo sô ñoà vectô hình 2.7. r Khoâng khí vaøo maùy neùn coù vaän toác A qua heä thoáng caùc laù caùnh tónh höôùng doøng seõ ñöôïc ñònh höôùng cho phuø hôïp vôùi caùc laù ñoäng cuûa taàng moät. r Doøng khí ra khoûi heä thoáng chænh höôùng B seõ gaëp caùc laù ñoäng cuûa taàng moät, r do taùc duïng cuûa vaän toác quay Y maø vaän toác töông ñoái cuûa doøng khí ñeán laù ñoäng r cuûa taàng moät laø C , phaàn tieát dieän löu thoâng cuûa doøng khí qua hai laù caùnh ñoäng keà nhau taêng daàn neân khi qua ñaây vaän toác töông ñoái cuûa doøng khí seõ bò giaûm vaø aùp suaát tónh taêng leân. Doøng khí ra khoûi caùc laù caùnh ñoäng cuûa taàng moät ñöôïc bieåu dieãn baèng vectô r r D , vaän toác tuyeät ñoái cuûa doøng khí ñi vaøo caùc laù tónh cuûa taàng moät laø E . Khoaûng caùch giöõa hai laù tónh cuõng taïo ra tieát dieän löu thoâng taêng daàn vaø nhö theá doøng khí r E qua ñaây cuõng bò giaûm vaän toác vaø taêng aùp suaát tónh. Sau ñoù quaù trình laøm giaûm
  6. Chöông 2: Giôùi Thieäu Ñoäng Cô Turbofan – Ñoäng Cô PW4084D vaän toác vaø taêng aùp suaát tónh cuûa doøng khí tieáp tuïc dieãn ra ôû caùc taàng tieáp theo vôùi cuøng moät cô cheá. Moät maùy neùn höôùng truïc nhieàu taàng ñöôïc thieát keá ôû moät cheá ñoä nhaát ñònh (löu löôïng, tyû soá aùp suaát vaø vaän toác quay). Tyû soá neùn cuûa moãi taàng neùn khaù thaáp, khoaûng 1.1 – 1.2, tuy nhieân do soá taàng neùn nhieàu neân maùy neùn höôùng truïc coù khaû naêng neùn moät löôïng lôùn khoâng khí ñeán aùp suaát khaù cao. Tyû soá neùn toái ña cuûa caû heä thoáng maùy neùn ñoäng cô turbofan hieän nay laø khoaûng 45. Hình 2.7: Ñöôøng ñaëc tính cuûa maùy neùn
  7. Chöông 2: Giôùi Thieäu Ñoäng Cô Turbofan – Ñoäng Cô PW4084D Hình 2.8: Sô ñoà vector vaän toác vaø söï gia taêng aùp suaát doøng khí qua maùy neùn höôùng truïc Hieän töôïng “surge” ôû maùy neùn Trong hoaït ñoäng cuûa ñoäng cuûa ñoäng cô turbofan, vaán ñeà caàn quan taâm ôû maùy neùn laø hieän töôïng “surge”. Hieän töôïng “surge” laø hieän töôïng baát oån ñònh cuûa maùy neùn gaây ra do söï baát oån ñònh cuûa doøng khí qua maùy neùn. Coù nhieàu nguyeân nhaân gaây ra söï baát oån ñònh cuûa doøng khí qua maùy neùn: hieän töôïng stall cuûa caùc laù ñoäng, söï gia taêng coâng suaát ñoäng cô ñoät ngoät (taêng löïc ñaåy, taêng löôïng nhieân lieäu vaøo ñoäng cô, ñoøi hoûi taêng soá
  8. Chöông 2: Giôùi Thieäu Ñoäng Cô Turbofan – Ñoäng Cô PW4084D voøng quay, taêng löu löôïng), doøng khí tröôùc khi vaøo ñoäng cô bò xaùo ñoäng, caùc hoûng hoùc cuûa caùc laù caùnh ñoäng, laù caùnh tónh,… Doøng khí qua maùy theo chieàu taêng aùp suaát, laø chieàu höôùng deã gaây ra söï baát oån ñònh, ñieàu naøy giaûi thích taïi sao tyû soá neùn cuûa moät taàng neùn laø khaù thaáp. Neáu nhö doøng laø ñeàu, khoâng bò xaùo ñoäng thì quaù trình neùn qua caùc taàng neùn dieãn ra deã daøng, nhöng do caùc taàng neùn laø lieân tuïc vôùi nhau theo chieàu taêng aùp suaát, baát kì söï baát oån ñònh naøo cuûa moät taàng neùn cuõng seõ aûnh höôûng ñeán caùc taàng neùn phía sau noù. Do caùc taàng sau coù aùp suaát cao hôn neân doøng khí thöôøng bò doàn laïi (piling up) hay bò ngheõn (choking) vaø cuõng coù khaû naêng chuyeån ñoäng ngöôïc laïi. Hieän töôïng “surge” laøm maùy neùn giaûm coâng suaát, dao ñoäng maïnh, tröôøng hôïp nguy hieåm laø khí chaùy töø buoàng ñoát coù aùp suaát cao chuyeån ñoäng ngöôïc trôû laïi gaây noå maùy neùn. Hieän töôïng “surge” do hieän töôïng stall ôû caùc taàng neùn Bieân daïng laù ñoäng cuûa maùy neùn töông töï nhö bieân daïng cuûa caùnh maùy bay, vì theá hieän töôïng stall xaûy ra ôû caùnh maùy bay cuõng xaûy ra ñoái vôùi caùc laù ñoäng cuûa maùy neùn. Hieän töôïng stall xaûy ra khi vaän toác töông ñoái cuûa doøng khí vaøo laù ñoäng nhoû hôn moät giaù trò vaän toác giôùi haïn Vstall, hoaëc goùc tôùi – goùc giöõa phöông vaän toác töông ñoái vaøo laù ñoäng vaø ñöôøng daây cung cuûa laù ñoäng (chordline) – vöôït quaù giaù trò giôùi haïn (quaù lôùn – positive incidence stall hoaëc quaù nhoû – negative incidence stall). Nhö vaäy, phöông vaø ñoä lôùn cuûa vaän toác töông ñoái vaøo laù ñoäng, hay phöông vaø ñoä lôùn cuûa vaän toác tuyeät ñoái vaøo laù ñoäng vaø vaän toác quay seõ quyeát ñònh giôùi haïn xaûy ra hieän töôïng stall. Baát kì söï baát caân ñoái naøo giöõa hai thaønh phaàn vaän toác tuyeät ñoái vaøo vaø vaän toác quay neáu vöôït quaù giôùi haïn seõ gaây ra hieän töôïng stall. Hieän töôïng stall chæ ñöôïc nhaän bieát khi noù xaûy ra ôû nhieàu taàng cuûa maùy neùn, gaây ra hieän töôïng “surge” cho caû maùy neùn. Hieän töôïng stall thöôøng xaûy ra khi ñoäng cô khôûi ñoäng, taêng toác, giaûm toác, hoaït ñoäng ôû cao ñoä lôùn,… Hieän töôïng “surge” do söï taêng coâng suaát ñoäng cô ñoät ngoät
  9. Chöông 2: Giôùi Thieäu Ñoäng Cô Turbofan – Ñoäng Cô PW4084D Khi gia taêng löôïng nhieân lieäu thì ñoøi hoûi söï gia taêng soá voøng quay vaø aùp suaát. Tuy nhieân, neáu gia taêng löôïng nhieân lieäu ñoät ngoät, do quaùn tính maø soá voøng quay khoâng theå thay ñoåi ñoät ngoät ñeå ñaùp öùng ñieàu kieän môùi, coù nghóa laø caùc taàng maùy neùn khoâng taïo ra ñöôïc söï gia taêng aùp suaát caàn thieát, ñieåm laøm vieäc deã daøng rôi vaøo vuøng “surge”. Caùc caùch phoøng choáng hieän töôïng “surge” ôû maùy neùn: - Söû duïng caùc laù höôùng doøng vaøo (variable inlet guide vane) vaø laù tónh coù theå ñieàu chænh ñöôïc (variable stator vane) ôû caùc taàng ñaàu cuûa maùy neùn: ñieàu chænh goùc vaø ñoä lôùn cuûa vaän toác tuyeät ñoái ra cuûa laù tónh hay vaän toác tuyeät ñoái vaøo cuûa laù ñoäng tuøy theo vaän toác quay khi ñoäng cô khôûi ñoäng, taêng toác, vaø hoaït ñoäng ôû cheá ñoä moät phaàn coâng suaát. - Trích khí ôû taàng giöõa cuûa maùy neùn khi hoaït ñoäng ôû cao ñoä lôùn (löïc ñaåy nhoû). c. Buoàng ñoát Khoâng khí sau khi qua maùy neùn cao aùp tieáp tuïc ñi qua oáng taêng aùp (diffuser) ñeå tieáp tuïc taêng aùp suaát leân giaù trò lôùn nhaát tröôùc khi vaøo buoàng ñoát. Buoàng ñoát laø nôi nhieân lieäu vaø khoâng khí ñöôïc hoøa troän vaø ñoát chaùy. Moät buoàng ñoát ñieån hình bao goàm voû boïc beân ngoaøi vôùi oáng ñoát beân trong ñöôïc ñuïc loã. Heä thoáng phun nhieân lieäu ño löôïng nhieân lieäu thích hôïp caàn thieát vaø phun nhieân lieäu vaøo buoàng ñoát döôùi daïng taùn nhoû. Nhieân lieäu ñöôïc ñaùnh löûa ñeå ñoát chaùy, thoâng thöôøng söû duïng heä thoáng ñaùnh löûa baèng tuï ñieän coù naêng löôïng cao, taïo ra khoaûng 60 – 100 tia löûa ñieän trong moät phuùt. Ngoaøi ra caàn moät heä thoáng tieâu thoaùt nhieân lieäu khoâng ñöôïc ñoát chaùy heát.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2