مهندسی مکانیک
طراحی و ساخت سیکل برایتون
توربین گاز موتوری است که از نظر مراحل و فازهای کاری مشابه موتورهای توربوجت معمولی می باشد. اما به جهت صرفه جویی اقتصادی و محدودیت های تکنیکی تولید پره توربین و کمپرسور از یک توربوشارژر تجاری مختص خودرو استفاده می شود .
می توانیم با تغییر در ساختار یک موتور توربو شارژر فشار بالایی ایجاد کنیم. همچنین افزودن محفظه احتراق ؛ نوع سوخت رسانی ، نحوه هدایت و سرعت بخشیدن به کارکرد این نوع موتور، نیروی جلوبرندگی با فشار بالایی ایجاد کنیم.
در طراحی و ساخت موتور توربو شارژر جت، از قطعاتی نظیر محفظه احتراق، توربو شارژر، استارت و برق رسانی، شمع، سیستم سوخت رسانی، استفاده شده است.
در این طرح از فن هوای توربوشارژر به عنوان کمپرسور و از پره دود به عنوان توربین موتور توربوجت استفاده می شود . با طراحی و ساخت محفظه احتراق مناسب و سیستم سوخت رسانی ، روغنکاری و خنک کاری لازم ، می توان این نمونه آزمایشی را در آزمایشگاه ترمودینامیک و انتقال حرارت مورد استفاده قرار داد .
در صورتی که این طرح پارامترهای مورد نظر را برآورده کند ، می توان آنرا با بهینه سازی و انجام آزمایشات به عنوان موتور پیشران در هواپیماهای RPV و در کاربردهای مهندسی که در آنها در فضای کم به کار شفت نیاز است.
در طراحی و ساخت موتور توربو شارژر جت، از قطعاتی نظیر محفظه احتراق، توربو شارژر، استارت و برق رسانی، شمع، سیستم سوخت رسانی، استفاده شده است. در این طرح از فن هوای توربوشارژر به عنوان کمپرسور و از پره دود به عنوان توربین موتور توربوجت استفاده می شود .
تا کنون در داخل کشور طرح تحقیقاتی کمی در زمینه ساخت موتورهای آزمایشگاهی توربین گاز و توربوجت صورت پذیرفته است. البته ساخت این گونه موتورها در گرو داشتن دانش، تکنولوژی و امکانات و آزمایشگاه های پیشرفته ای است که تنها در اختیار تعداد بسیار محدودی از کشورها می باشد.
استفاده از توربوشارژرها از مؤثرترین راه های راه اندازی توربین های گازی آزمایشگاهی می باشد . طراحی پره های توربین و کمپرسور و نحوه ساخت آنها فرایندی بسیار پیچیده است . لذا تعداد بسیار محدودی از کشورهای صنعتی دنیا قادر به ساخت آنها می باشند .
مناسب ترین گزینه ای که بتوان جایگزین کمپرسور و توربین موتورهای توربین گازی نمود، توربوشارژرها می باشند . توربین گاز ساخته شده با توربوشارژر، همه مشخصه های معمولی توربین گاز را نشان می دهد. بنابراین بستر مناسبی جهت انجام آزمایش و کسب تجربه در عملکرد موتورهای توربین گاز و توربوجت میباشد .
توربین گازهای اولیه که با استفاده از توربوشارژر ساخته شدند ، عملکرد مناسبی نداشتند. امروزه با بهبود روند طراحی قسمت های مختلف سیکل کاری آنها ، عملکردی قابل قبول و مشابه توربین گازهای معمولی دارند .
فهرست مطالب تحقیق سیکل برایتون
- فصل اول : کلیات موتورهای جت
- نحوه کارکرد انواع موتورهای جت
- اجزای اصلی موتورهای جت
- توربوشارژ
- فصل دوم : بررسی ترمودینامیکی سیکل برایتون و اجزای مکانیکی سیکل
- چرخه برایتون: چرخه ایده آل برای موتورهای توربین گاز
- اجزای چرخه برایتون
- مفروضات هوا استاندارد
- انحراف چرخه توربین گاز و واقعی از آنهایی که ایده آل
- فصل سوم : نحوه طراحی موتور
- انتخاب توربین
- محفظه احتراق
- روغن کاری
- سوخت
- جرقه
- راه اندازی اولیه
- لوله و نازل جت
- جریان کمپرسور
- فصل چهارم : موتور طراحی شده
- محفظه احتراق دولایه
- محفظه احتراق یک تکه