Turbojet vs Turbofan
Tuabin phản lực là một động cơ tuabin khí thở không khí thực hiện chu trình 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 độc lập phát triển khái niệm động cơ thực tế vào cuối những năm 1930, nhưng chỉ sau Thế chiến II, động cơ phản lực mới trở thành một phương pháp đẩy được sử dụng rộng rãi.
Một tuốc bin phản lực có một số nhược điểm về hiệu suất ở tốc độ cận âm, chẳng hạn như hiệu quả và tiếng ồn; do đó, các biến thể tiên tiến được chế tạo dựa trên động cơ phản lực để giảm thiểu những vấn đề đó. Turbofans được phát triển từ những năm 1940, nhưng không được sử dụng do hiệu quả kém hơn cho đến năm 1960 khi Rolls-Royce RB.80 Conway trở thành động cơ phản lực cánh quạt được sản xuất đầu tiên.
Thông tin thêm về Động cơ Turbojet
Không khí lạnh đi vào qua cửa nạp được nén đến áp suất cao trong các giai đoạn liên tiếp của máy nén dòng hướng trục. Trong động cơ phản lực thông thường, dòng khí trải qua nhiều giai đoạn nén, và ở mỗi giai đoạn, áp suất tăng lên mức cao hơn. Động cơ tuốc bin 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 cải tiến khí động học và hình dạng máy nén thay đổi để tạo ra độ nén tối ưu ở mỗi giai đoạn.
Điều áp 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 khí này làm tăng áp suất và nhiệt độ lên rất cao (1200 oC và 1000 kPa) và khí đẩy qua các cánh của tuabin. Ở phần tuabin, khí tác dụng lực lên các cánh tuabin và làm quay trục tuabin; trong động cơ phản lực thông thường, trục này dẫn động 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 hóa một cách lý tưởng bởi chu trình Brayton.
Các tuốc bin phản lực hoạt động kém hiệu quả khi bay tốc độ thấp và hiệu suất tối ưu vượt quá Mach 2. Một nhược điểm khác của các máy bay phản lực là động cơ phản lực cực kỳ ồn ào. Tuy nhiên, chúng vẫn được sử dụng trong tên lửa hành trình tầm trung vì sản xuất đơn giản và tốc độ thấp.
Thông tin thêm về Động cơ Turbofan
Động cơ tuốc bin phản lực là một phiên bản tiên tiến của động cơ phản lực, trong đó trục hoạt động được sử dụng để dẫn động quạt hút một lượng lớn không khí, nén và dẫn trực tiếp qua ống xả, để tạo ra lực đẩy. Một phần khí nạp được sử dụng để dẫn động động cơ phản lực trong lõi, trong khi phần còn lại được dẫn riêng qua một loạt máy nén và dẫn qua vòi phun mà không trải qua quá trình đốt cháy. Nhờ cơ chế khéo léo này, các động cơ tuốc bin phản lực ít ồn hơn và tạo ra nhiều lực đẩy hơn.
Công cụ bỏ qua cao
Tỷ lệ rẽ nhánh của không khí được định nghĩa là tỷ số giữa tốc độ dòng khối lượng của không khí hút qua đĩa quạt đi qua lõi động cơ mà không trải qua quá trình đốt cháy, với tốc độ dòng khối lượng đi qua lõi động cơ có liên quan đốt cháy, để tạo ra năng lượng cơ học để điều khiển quạt và tạo ra lực đẩy. Trong thiết kế đường vòng cao, phần lớn lực đẩy được phát triển từ dòng rẽ nhánh, và trong đường vòng thấp, lực đẩy là từ dòng chảy qua lõi động cơ. Động cơ rẽ nhánh cao thường được sử dụng cho các ứng dụng thương mại vì ít tiếng ồn và tiết kiệm nhiên liệu hơn, động cơ rẽ nhánh thấp được sử dụng khi yêu cầu tỷ lệ công suất trên trọng lượng cao hơn, chẳng hạn 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 không khí đầu tiên cho máy bay, trong khi tuabin phản lực là một biến thể tiên tiến của tuabin phản lực sử dụng động cơ phản lực để điều khiển quạt tạo ra lực đẩy (tuốc bin phản lực có tuabin khí ở lõi).
• Turbojets hiệu quả ở tốc độ cao hơn (siêu âm) và tạo ra tiếng ồn lớn, trong khi turbofans hiệu quả ở cả tốc độ cận âm và tốc độ transonic và tạo ra ít tiếng ồn hơn.
• Máy bay phản lực tuốc bin trục được sử dụng trong các ứng dụng quân sự cụ thể hiện nay, nhưng động cơ phản lực cánh quạt vẫn là lựa chọn động cơ ưu tiên nhất cho cả máy bay quân sự và máy bay thương mại.
• Trong tuốc bin phản lực, lực đẩy hoàn toàn được tạo ra bởi khí thải từ tuabin khí trong khi ở động cơ tuốc bin phản lực, một phần lực đẩy được tạo ra bởi dòng chảy nhánh.
Sơ đồ Nguồn:
en.wikipedia.org/wiki/File: Jet_engine.svg
en.wikipedia.org/wiki/File: Turbofan_operation_lbp.svg
