By Pass Ratio

BY PASS RATIO

Rasiopintas (BPR) darimesin turbofan adalah rasio antara laju aliran massa udara ditarik melalui disk fan yang melewati intimesin (un-dibakarudara) dengan tingkat aliran massa melewati intimesin yang terlibat dalam pembakaran untuk menghasilkan energimekanik. Sebagai contoh, 10: 1 rasio memotong menunjukkan bahwa 10 kg udara melewati sekitar ruang pembakaran melalui fan menyalurkan untuk setiap 1 kg udara yang melewati ruang pembakaran.

Kipas menyalurkan, dari pada gas pembakaran yang berkembang di nozzle, menghasilkan sebagian besar dorongan dalam desain tinggi memotong. Rasio memotong tinggi memberikan dorongan yang lebih rendah konsumsi bahan bakar spesifik (gram / bahan bakardetik per unit dorong di kN menggunakan satuan SI) untuk alasan yang dijelaskan di bawah, terutama pada nol kecepatan (di lepas landas) dan pada kecepatan jelajah yang paling pesawat jet komersial; Namun, semakin rendah kecepatan knalpot desain tinggi memotong juga mencarikuat dalam output suara yang lebih rendah, yang merupakan keuntungan memutuskan atas desain memotong sebelumnya rendah atau nol. Desain memotong tinggi yang jauh jenis yang dominan untuk semua pesawat penumpang komersial dan kedua transportasi jet sipildanmiliter.

Pesawat tempur militer biasanya menggunakan mesin dengan rasio rendah pintas untuk kompromi antara ekonomi bahan bakar dan kebutuhan pertempuran: tinggirasio power-to-weight, kinerja supersonik, dan kemampuan untuk menggunakan afterburner, yang semuanya lebih kompatibel dengan mesin memotongrendah. Sebuahcontoh yang baik dari perbedaan antara mesin jet murnidan turbofan rendah pintas dapat dilihat di Spey turbofan digunakandalam F-4 Phantom.

Isi [hide]

1 Prinsip

2 Keterangan

2.1 Mesinmemotongrasio

3 Referensi

Prinsip [sunting]

Stoikiometri campuran bahan bakar-udara dalam mesin turbin gas terbatas pada kisaran yang cukup sempit dan cenderung ke "ramping" campuran bahan bakar untuk membatasi suhu maksimum dalam mesin. Dalam murni (zero-pintas) mesin jet, semua udara yang diambil dalam terlibat dalam pembakaran; suhu tinggi dan tekanan tinggi gas buang mempercepat ekspansi melalui nozzle mendorong menghasilkan semua dorong karena tahap kompresor mengkonsumsi semua energi mekanik yang dihasilkan oleh turbin. Dalam desain dilewati, sebaliknya, komponen turbin gas (atau inti mesin) menghasilkan output daya bersih yang positif yang besar karena turbin menghasilkan tenaga yang jauh lebih banyak dari pada mengkonsumsi kompresor, dan kelebihan daya ini mendorong penggemar menyalurkan yang belakang mempercepat udara dari depan mesin; dalam desain high-bypass, kipas menyalurkan, dari pada gas pembakaran yang berkembang di nosel, menghasilkan sebagian besar dorong. [2] mesin turbofan berhubungan erat dengan desain turbo prop dalam konsep karena kedua desain de-pasangan gas mesin turbin 'poros tenagaku da dari kecepatan knalpot mereka. Turbofan merupakan tahap peralihan antara turbojet, yang berasal hampir semua dorong merekadari gas buang, dan turbo-alat peraga yang berasal dorong minimal dari gas buang (biasanya 10% atau kurang). Mengoptimalkan mesin turbin gas untuk output daya poros meminimalkan tekanan gas buang dan temperatur untuk efisien sitermal maksimum dalam batas-batas mesinsiklus Brayton; sebaliknya, desain jet murnimembutuhkantekanantinggidansuhukarenamerekamenghasilkandorongd            enganmemperluas gas buangmelalui nozzle. Desain Bypass memilikiduakecepatanknalpot, satulewatmelaluiinti (udarapembakaran) danudara yang melewatikipasmenyalurkansaja (karenapadakenyataannya, kebanyakandesainmelewatiudarapembakaranmelalui fan menyalurkanterlebihdahulusebelummelewatiketahapkompresor). [1]

Keterangan [sunting]

Mesin turbojet relatiftidakefisienkarena Brayton mesinsikluskarenamerekalangsungmengkonversienergipanasdaripembakaranbahanbakarmenjadienergikinetikdalambentuk jet reaksikecepatantinggidiarahkanmelalui nozzle ekspansibukannyamenghasilkantenagamekanik; Olehkarenaitu, pound memaksaataukilonewtons-tidaktenagakudaatau kilowatt, seperti di baling-baling atau turboprop mesin-mengukurkekuatan turbojet a. Turbofan, sebaliknya, sangatefisien Brayton mesinsikluskarenaturbin gas merekamengkonversienergipanasdaripembakaranmenjaditenagamekanikporos: perbedaanpentingantara turbojet danturbin gas turbofan adalahbahwatahapturbin di turbojet yang dirancanguntukmengekstrakhanyasebagiankecildarienergipanas yang tersedia di tekanantinggidansuhu gas buang, hanyamenghasilkanenergimekanik yang cukupuntukmenjalankantahapkompresorsebagaisistemenergimekanik net-zero (mengabaikan output mekaniksangatkeciluntukmenjalankanperalatan bantu seperti generator) danmeninggalkansuhu yang relatiftinggidanknalpottekananbalik di pintukeluarturbinuntukpropulsireaksi yang efektif. Turbin gas pada turbofan memiliki disk turbintambahandan stator, yang cukupuntukmengkonversisebagianbesarenergipanas yang tersediakedalampekerjaanmekanikaldanmeninggalkanknalpotsegumpalsangatberkurangsuhu, tekanan, dankecepatan. Tekanankembali di pintukeluarturbin bypass turbofan tinggi yang maksimalmengubahenergitermalmenjadienergimekanikharusdekatdengantekananlingkungankarenapeningkatandorongberasaldarikipasmenyalurkanlebihdarimengkompensasi jet efisiensipendoronglangsungrendahengine.Insepertimesinturbintinggi bypass, turbin gas menggunakanenergipanasdaripembakaranuntukmengubahkipasmenyalurkan yang sedikitmeningkatkankecepatansejumlahbesarudara.

Hanyaketerbatasanberatdanbahan (misalnya, kekuatandantitikleleh material dalamturbin) mengurangiefisiensi di manaturbin gas turbofan mengkonversienergipanasinimenjadienergimekanik, untuksementara gas buangmungkinmasihmemilikienergi yang tersediauntukdiekstrak, setiaptambahan stator danturbin disk yang mengambilenergisemakinkurangmekanik per unit berat, danmeningkatkanrasiokompresisistemdenganmenambahkanketahapkompresoruntukmeningkatkankeseluruhansuhuefisiensisistemmeningkat di face.Neverthelessturbin, mesintinggimemotongmemilikiefisiensipendorongtinggikarenabahkansedikitmeningkatkankecepatan volume yang sangatbesardanakibatnyamassaudaramenghasilkanperubahan yang sangatbesardalam momentum dandorong: dorong adalah aliran massa mesin (jumlah udara yang mengalirmelaluimesin) dikalikandenganperbedaanantara inlet dan exhaust kecepatan di-linear hubungantetapienergikinetikdariknalpotadalahaliran massadikalikandengansetengah kuadrat dari perbedaan kecepatan.

Rolls-Royce Conway mesin turbofan, dikembangkanpadaawal 1950-an, lebihbaikmenggunakanenergiini. Dalam Conway, seorang turbojet aliranaksialdinyatakan normal dilengkapidengantahapkompresorpertamakebesaran (yang paling dekatdenganbagiandepanmesin) danberpusat di dalam nacelle tubular (padadasarnya, pengaturan fan menyalurkan): sedangkanbagiandalamkompresorbekerja "sepertibiasa" danmemberikanudarakedalamintidarimesin, bagianterluarmeniupudara di sekitarmesinuntukmemberikandoronganekstra. The Conway memilikirasiopintas yang sangatkecilhanya 0,3, tetapipeningkatanekonomibahanbakaradalahpenting; sebagaihasilnya, danturunannyasepertiSpeymenjadibeberapamesin jet yang paling populer di dunia.

Pertumbuhanrasiomemotongselama 1960-anmemberikanefisiensibahanbakarpesawat jet yang bisabersaingdenganpesawat piston bertenaga. Pratt & Whitney dan General Electric mengembangkansebagianbesarmesintinggimemotongsangatbesar di Amerika Serikat, yang untukpertamakalinyaitu besting Inggrisdalamdesainmesin. Rolls-Royce jugamulaipengembangantinggimemotong turbofan, danmeskipunitumenyebabkanmasalah yang cukuppadasaatitu, RB.211 akanpergiuntukmenjadisalahsatuproduk yang paling sukses.

Hariini, hampirsemuamesin jet memilikibeberapamemotong. Mesin modern di pesawatlebihlambat, sepertipesawat yang, memilikirasiomemotonghingga 12: 1; dalampesawatberkecepatantinggi, sepertipejuang, rasio bypass jauhlebihrendah, sekitar 1,5; dankerajinan yang dirancanguntukkecepatanhingga Mach 2 danagak di atastelahmemotongrasio di bawah 0,5. Concorde dan Tu-144 tidakmemotonguntukmengurangi drag inlet selamadiperpanjangjelajahsupersonikdengankecepatan Mach 2.