Razlika med turbojetom in turbofanom

Turbojet proti Turbofanu
 

Turbojet je zračni plinskoturbinski motor, ki med delovanjem izvaja cikel notranjega zgorevanja. Prav tako spada v reakcijski tip pogonskih motorjev zrakoplova. Sir Frank Whittle iz Združenega kraljestva in Hans von Ohain iz Nemčije sta v poznih tridesetih letih 20. stoletja samostojno razvila koncept praktičnih motorjev, šele po drugi svetovni vojni pa je reaktivni motor postal široko uporabljen pogonski način.

Turbojet ima več slabosti delovanja pri podzvočnih hitrostih, kot so učinkovitost in hrup; zato so bile na osnovi turbojetnih motorjev zgrajene napredne različice, da bi te težave zmanjšali. Turbo ventilatorji so bili razviti že v 40. letih prejšnjega stoletja, vendar se zaradi manjše učinkovitosti niso uporabljali do 60. let prejšnjega stoletja, ko je Rolls-Royce RB.80 Conway postal prvi proizvodni turbobencinarski motor.

Več o Turbojet motorju

V zaporednih stopnjah kompresorja aksialnega pretoka hladen zrak, ki vstopa skozi dovod, se stisne do visokega tlaka. V običajnem reaktivnem motorju se pretok zraka podvrže več stopnjam stiskanja in na vsaki stopnji dvigne tlak na višjo raven. Sodobni turbojetni motorji lahko ustvarijo tlačna razmerja do 20: 1 zaradi naprednih stopenj kompresorjev, zasnovanih z aerodinamičnimi izboljšavami in spremenljivo geometrijo kompresorjev, da se ustvari optimalna kompresija na vsaki stopnji.

Tlak zraka prav tako zviša temperaturo in kadar mešamo z gorivom, nastane gorljiva zmes plina. Izgorevanje tega plina poveča tlak in temperaturo na zelo visoko raven (1200 oC in 1000 kPa) in plin potisne skozi lopatice turbine. V turbinskem delu plin izvaja silo na lopatice turbine in vrti gred turbine; v običajnem reaktivnem motorju to gred poganja kompresor motorja.

Potem se plin usmeri skozi šobo, s tem pa nastane velika količina potiska, ki ga lahko uporabimo za pogon letala. Pri izpuhu je lahko hitrost plina precej nad hitrostjo zvoka. Delovanje motorja Jet je idealno oblikovano po ciklu Brayton.

Turbojekti so pri letu z nizko hitrostjo neučinkoviti, optimalne zmogljivosti pa presegajo Mach 2. Druga pomanjkljivost turbojetov je, da so turbojejeti zelo hrupni. Kljub temu jih zaradi enostavnosti izdelave in nizke hitrosti še vedno uporabljajo v križarilnih raketah srednjega dosega.

Več o motorju Turbofan

Turbofan motor je napredna različica turbojetnega motorja, kjer se gred uporablja za pogon ventilatorja, ki zajema velike količine zraka, stisne in usmeri skozi izpuh, da ustvari potisk. Del dovoda zraka se uporablja za pogon reaktivnega motorja v jedro, drugi del pa ločeno skozi serijo kompresorjev in usmerjen skozi šobo brez izgorevanja. Zaradi tega genialnega mehanizma so turbo ventilatorji manj hrupni in dajejo večji potisk.

Motor z visokim obvozom

Obvodno razmerje zraka je opredeljeno kot razmerje med masnim pretokom zraka, ki se vleče skozi ventilatorski disk, ki obide jedro motorja brez zgorevanja, in masnim pretokom, ki poteka skozi jedro motorja, ki sodeluje pri zgorevanju, za proizvodnjo mehanskih energije za pogon ventilatorja in ustvarjanje potiska. Pri zasnovi z visokim bypassom je večina potiska razvita iz pretočnega obvoda, pri nizkem bypass pa iz pretoka skozi jedro motorja. Motorji z visokim obvodom se običajno uporabljajo v komercialnih aplikacijah zaradi manjšega hrupa in porabe goriva, motorji z nizkim obvozom pa se uporabljajo tam, kjer so potrebna večja razmerja med močjo in težo, na primer vojaška letala.

Kakšna je razlika med motorji Turbojet in Turbofan?

• Turbojevci so bili prvi zračni dihalni plinskoturbinski motor za letala, turbofan pa je napredna različica turbojedij, ki z motornim motorjem poganja ventilator za ustvarjanje potiska (turbofan ima plinsko turbino v središču).

• Turboreakti so učinkoviti pri višjih hitrostih (nadzvočni) in ustvarjajo velik hrup, turbojevanji pa so učinkoviti tako pri podzvočnih kot nadzvočnih hitrostih in ustvarjajo manj hrupa.

• Turbojeti se trenutno uporabljajo v posebnih vojaških aplikacijah, vendar turbofan ostaja najprimernejša izbira pogona tako za vojaška kot komercialna letala.

• V turbojedih potisk ustvarja izključno izpuh iz plinske turbine, medtem ko v turbo ventilatorjih del potiska ustvarja obvodni tok.

Vir diagrama:

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

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