Razlika između turbojeta i turbofana

Turbojet vs Turbofan
 

Turbojet je zračni plin s turbinom koji diše zrakom, koji tijekom rada provodi ciklus unutarnjeg izgaranja. Također pripada reakcijskom tipu pogonskih motora zrakoplova. Sir Frank Whittle iz Velike Britanije i Hans von Ohain iz Njemačke samostalno su razvili koncept praktičnih motora tijekom kasnih 1930-ih, ali tek nakon Drugog svjetskog rata, mlazni motor postao je široko korištena metoda pogona.

Turbojet ima nekoliko nedostataka u performansama pri zvučnim brzinama, poput učinkovitosti i buke; Stoga su napredne verzije izrađene na bazi turbojetskih motora kako bi se ti problemi umanjili. Turbo ventilatori razvijeni su još 1940-ih, ali nisu korišteni zbog manje učinkovitosti sve do 1960-ih kada je Rolls-Royce RB.80 Conway postao prvi proizvodni turbofan motor.

Više o turbojet motoru

Hladni zrak koji ulazi kroz usis komprimira se pod visokim tlakom u uzastopnim fazama kompresora aksijalnog protoka. U uobičajenom mlaznom motoru protok zraka prolazi kroz nekoliko stupnjeva kompresije i u svakoj fazi podiže tlak na višu razinu. Suvremeni turbojetni motori mogu proizvesti omjere tlaka čak 20: 1 zahvaljujući naprednim stupnjevima kompresora dizajniranim aerodinamičkim poboljšanjima i promjenjivom geometrijom kompresora kako bi se postigla optimalna kompresija u svakoj fazi.

Pritisak zraka također povećava temperaturu, a kada se miješa s gorivom, nastaje gorljiva smjesa plinova. Izgaranje ovog plina povećava tlak i temperaturu na vrlo visoku razinu (1200 oC i 1000 kPa), a plin prolazi kroz lopatice turbine. U dijelu turbine, plin vrši silu na lopatice turbine i rotira osovinu turbine; u uobičajenom mlaznom motoru, ovo vratilo pokreće kompresor motora.

Zatim se plin usmjerava kroz mlaznicu, a to stvara veliku količinu potiska, koja se može koristiti za napajanje zrakoplova. Na ispuhu, brzina plina može biti znatno veća od brzine zvuka. Rad Jet motora idealno je modeliran Braytonovim ciklusom.

Turbojekti su neučinkoviti pri letu s malim brzinama, a optimalna učinkovitost im je veća od Mach 2. Drugi nedostatak turbojetova je taj što su turbojetovi izuzetno bučni. No, oni se i dalje koriste u krstarećim raketama srednjeg dometa zbog jednostavnosti izrade i male brzine.

Više o motoru Turbofan

Turbofan motor je napredna inačica turbojetrijskog motora, gdje se rad osovine koristi za pokretanje ventilatora koji uzima veliku količinu zraka, komprimira i usmjerava kroz ispuh kako bi se stvorio potisak. Dio usisa zraka koristi se za pokretanje mlaznog motora u jezgri, dok je drugi dio odvojeno odvojeno pomoću niza kompresora i usmjeren kroz mlaznicu bez izgaranja. Zbog ovog genijalnog mehanizma, turbofanski motori su manje bučni i daju više potiska.

Motor s visokim obilaznicama

Omjer zraka po obimu definira se kao omjer između masenih protoka zraka provučenih kroz disk ventilatora koji zaobilazi jezgru motora bez izgaranja, i masenog protoka koji prolazi kroz jezgru motora koja sudjeluje u izgaranju, radi dobivanja mehaničkih energije za pokretanje ventilatora i stvaranje potiska. U dizajnu s visokom zaobilaznicom većina potiska razvijena je iz zaobilaznog toka, a kod slabog zaobilaznog toka iz protoka kroz jezgru motora. Motori s visokim zaobilaženjem obično se koriste u komercijalnim aplikacijama zbog njihove manje buke i ekonomičnosti goriva, a motori sa malim obilaznicom koriste se tamo gdje je potreban veći omjer snage i težine, poput vojnih zrakoplova.

Koja je razlika između motora Turbojet i Turbofan?

• Turbojetovi su prvi zračni zračni turbo motor koji diše zrakom, dok je turbofan napredna varijanta turbojezeta koji koristi mlazni motor za pogon ventilatora za stvaranje potiska (turbofan ima plinsku turbinu u srži).

• Turbojetovi su učinkoviti pri većim brzinama (nadzvučni) i stvaraju veliku buku, dok su turbo ventilati učinkoviti i pri podzvučnim i nadzvučnim brzinama i proizvode manje buke.

• Turbojetovi se trenutno koriste u specifičnim vojnim primjenama, ali turbofan i dalje ostaje najpovoljniji izbor pogonskih i za vojne i komercijalne zrakoplove.

• U turbo-motornom potisku potisak se generira isključivo ispuhom iz plinske turbine, dok je u turbofanskim motorima dio potiska generiran bypass-protokom.

Izvor dijagrama:

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation_lbp.svg