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가스 터빈 항공기 엔진 설계 및 작동

Peter Rogers님이 2월 3, 2023에 게시함

터보 팬과 같은 기존 가스 터빈 제트 엔진은 수년 동안 주변에있었습니다. 그들은 거의 모든 상업용 항공기를 전기하며 매우 신뢰할 수 있습니다. 상업용 항공기를 타면이 기술은 목적지까지 안전하고 효과적인 능력을 제공합니다.

가스 터빈 엔진은 자동차의 모터에서 디자인이 크게 다릅니다. 공기는 N1 또는 저압 샤프트에서 실행되는 팬 섹션을 통해 엔진 전면으로 들어갑니다. 가장 효과적인 대형 바이 패스 모터에서는 엔진의 중심으로 계속되는 공기의 4 배나, 또는 더 많은 공기가 모터 생성 추력 주변에 지시됩니다. 그런 다음 엔진의 중앙으로 들어가는 공기가 압축기 섹션에 도달합니다. 여기에서 공기는 후방으로 계속 될 때 단계적으로 압축됩니다. 공기는 저압 영역에서 고압으로 흐르는 것을 좋아하지 않기 때문에 터빈 엔진은 캐스케이드 효과에 달려 있습니다. N2 샤프트 또는 고압 샤프트에서 작동하는 압축기에는 로터 블레이드의 단계가 포함되어 있습니다. 이 로터 블레이드는 샤프트에 방사되는 작은 티타늄 에어 포일입니다. 공기를 통과하는 항공기 날개와 마찬가지로,이 블레이드는 상단에 저압 영역을 만들고 그 아래의 높은 압력을 만들기 위해 배치됩니다.

이 블레이드가 앞쪽으로 향하는 것을 고려하면, 저압 면적은 모터에서 앞으로 향하고 고압면이 뒤쪽으로 향하고 있습니다. 각 회전 로터 블레이드 쌍 사이에는 고정기 수정이라는 고정식 블레이드 링이 있습니다. 이들은 로터 블레이드와 반대쪽으로 배치 된 동일한 티타늄 에어 포일 모양 블레이드입니다. 로터 블레이드 뒤의 고압 영역이 고정기 블레이드 전에 저압 영역을 통과함에 따라 공기는 고압에서 저압으로 흐릅니다. 이것은 변형이 외부 압력보다 상당히 증가 할 때까지 압축기 섹션을 통해 계속 될 수 있습니다.

공기가 터빈 모터의 압축기 섹션을 빠져 나가면 연소 영역으로 들어갑니다. 압력 증가의 결과로 공기는 온도가 높습니다. 이 가열 된 공기에 연료가 주입되고 혼합물을 점화시키기 위해 스파크가 추가됩니다. 연소하는 동안 공기가 빠르게 가열되고 더 확장됩니다. 이는 연소 챔버의 압력을 증가시킨다. 고압 압축기 터빈 동안 공기가 후방으로 강제됩니다. 여기서, 팽창 공기의 에너지는 N2 샤프트를 통해 에너지를 전달하여 엔진 전면의 압축기에 전원을 공급하는 터빈을 돌리는 데 사용됩니다. 압축기를 통과 한 후 공기는 전력 터빈으로 계속됩니다. 이곳은 공기의 에너지의 대부분이 N1 샤프트 전체에 걸쳐 팬으로 전송되어 대부분의 엔진 추력을 생성합니다. 나머지 공기는 모터의 후면을 빠져 나와 전체 추력의 약 20 %를 제공합니다.

가스 터빈 엔진은 기본적으로 자동차 4 스트로크 모터와 동일한 섭취, 압축, 전력 및 배기 사이클을 사용합니다. 터빈 엔진은 4 개의 스트로크 모터에서 작동하는 것이 다릅니다. 엔진의 단순성으로 인해 상업용 항공의 필수 모터로 남아 있습니다.