Turbine phản lực (phản kích)

Một động cơ turbin phản lực thường được dùng làm động cơ đẩy cho máy bay. Không khí được đưa vào bên trong những máy nén quay thông qua cửa hút khí và được nén tới áp suất cao trước khi đi vào

4-3 Turbine pha n l ûc (pha n kêch)í ỉ í :I - C u tảo, ph n loảiáú á :Turbine pha n l ûc la m vi ûc v ïi Et > 0 (Et la nàng l üng pha ní ỉ ì ã å ì ỉå í kêch hay th nàng), do âọ do ng cha y cọ ạp su t l i va ỗú ì í áú åí äú ì l ïn h n ạp su t l i ra cu a bạnh c ng tạc, do ng cha y quẩ å áú åí äú í ä ì í bạnh c ng tạc la li n tủc, âi n â y bạnh c ng tạc, khi quậ ì ã ãư áư ä bạnh c ng tạc, do ng cha y bi n â i ca â üng nàng va thä ì í ãú äø í ä ì ãú nàng.Gi Turbine pha n kêch vç do chuy n â üng t ng â i cu a do ngí ãø ä ỉå äú í ì cha y qua mạng d ùn la nhanh d n, do âọ ạp su t cu a do ngí á ì áư áú í ì cha y gia m d n g y ra tr n màût cạnh d ùn ạp su t pha n l ûc,í í áư á ã á áú í ỉ tảo n n pha n l ûc la m Turbine quay.ã í ỉ ìε : bi u thë m ïc â ü pha n l ûc cu a Turbine, ãø ỉ ä í ỉ í ε phủ thu üc va o k tä ì ãú c u cu a b ü ph ûn d ùn h ïng, k t c u bạnh c ng tạc va ngáú í ä á á ỉå ãú áú ä ì äú hụt.M üt Turbine pha n l ûc cọ nguy n l la m vi ûc va c u tảo baộ í ỉ ã ì ã ì áú g m cạc ph n sau:äư áư7 Do ng n ïc t â ng ng âi va o bu ng xồ n 1 (bu ngì ỉå ỉì ỉå ì äú ì äư õ äư Turbine), qua b ü ph ûn d ùn h ïng 2, va o bạnh c ng tạc 3 r iä á á ỉå ì ä äư cha y ra ng hụt 4.í äú-- Bu ng Turbinệư : Cọ nhi ûm vủ tảo do ng cha y â i x ïngã ì í äú ỉ qua trủc, âi u ho a do ng cha y tr ïc khi va o b ü ph ûn h ïngãư ì ì í ỉå ì ä á ỉå do ng. Cọ 2 loải bu ng Turbine:ì äưBu ng kênäư : bao g m bu ng xồ n, bu ng hçnh h üpäư äư õ äư ä tro n (Turbine trủc ngang), bu ng trủ thà ng (Turbine trủc â ïng).ì äư ó ỉ Loải bu ng na y du ng khi c üt n ïc cao, hồûc â ng kênh bạnhäư ì ì ä ỉå ỉåì c ng tạc l ïn , n u s dủng bu ng h s â a â n kêch th ïcä å ãú ỉí äư åí ỉ ãú ỉå quạ l ïn. Do ng cha y qua bu ng kên la cọ ạp.å ì í äư ìBu ng häư åí : la loải â n gia n nh t, du ng khi H = (5 - 6)m,ì å í áú ì â ng kênh bạnh c ng tạc < 1,2m. Th ng cọ dảng bu ng hỉå ì ä ỉå ì äư åí ch ỵ nh ût trủc â ïng, bu ng h ch ỵ nh ût trủc ngang, bu ngỉ á ỉ äư åí ỉ á äư h xồ n trủc â ïng.åí õ ỉ-- B ü ph ûn h ïng do ngä á ỉå ì : Cọ tạc dủng h ïng do ng cha å ì í va o bạnh c ng tạc m üt cạch âi u ho a, n âënh va âi ä ä ãư ì äø ì ãư chènh l u l üng nh cạc cạnh h ïng do ng cọ th quay quanhỉ ỉå åì ỉå ì ãø trủc cu a nọ la m thay â i â ü m .í ì äø ä åí-- ng hụtÄÚ : Cọ nhi u dảng khạc nhau nh ng cọ di ûn têchãư ỉ ã màût cà t l ïn d n ( ng m r üng) â gia m â üng nàng do ngõ å áư äú å í ä ãø í ä ì cha y. Tạc dủng cu a ng hụt la t ûn dủng ph n â üng nàngí í äú ì á áư ä cu a do ng cha y khi ra kho i bạnh c ng tạc va t ûn dủng â ücí ì í í ä ì á ỉå chi u cao hụt Hs â i v ïi Turbine â üc b trê phêa tr n m ûcãư äú å ỉå äú ã ỉ n ïc hả l u.ỉå ỉ8 Ph n loảiá : Theo k t c u bi n dảng cạnh d ùn va chuy nãú áú ã á ì ãø âng cu a do ng cha y trong bạnh c ng tạc, Turbine pha n l ûcí ì í ä í ỉ â üc chia la m cạc loải: h ọng t m, ly t m, t m trủc, chongỉå ì ỉ á á á chọng, cạnh quay , cap xun (ki u kẹn nh üng)ãø ä-- Turbine h ïng t m, Turbine ly t mỉå á á : êt s dủng vç c ngỉí äư k nh, tênh nàng k thu ût kh ng t t.ãư á ä äú-- Turbine t m trủcá : nh â m ta tr n , do ng cha y va ä í å í ã ì í ì bạnh c ng tạc theo h ïng t m,truy n nàng l üng cho cạnh r iä ỉå á ãư ỉå äư ra kho i bạnh c ng tạc theo h ïng trủc, sau âo ï do ng cha y âií ä ỉå ì í va o ng hụt r i thoạt ra hả l u.ì äú äư ỉBạnh c ng tạc g m 1 va nh tr n, 1 va nh d ïi, gi ỵa 2 va nhä äư ì ã ì ỉå ỉ ì â üc gà n cạc cạnh cọ dảng cong kh ng gian. S cạnh t 12ỉå õ ä äú ỉì â n 32 cạnh.ãú-- Turbine chong chọng : H ïng chuy n âng cu a do ng lå ãø í ì ì song song v ïi trủc Turbine , bạnh c ng tạc bao g m b u cạnhå ä äư áư gà n t (3 - 8) cạnh. Màût cạnh cọ dảng cong kh ng gian. bạnhõ ỉì ä c ng tạc âảt trong bu ng Turbine va cọ dảng trủ, â ü h gi ỵậ äư ì ä åí ỉ mẹp ngoa i cạnh va vo la (0,0005 - 0,001)D, â ng kênh b ì í ì ỉå ì áư cạnh la dìb=(0,33 - 0,66)D.Khi âi qua cạc màût cong cu a cạnh, do ng n ïc thay â i h ïngí ì ỉå äø ỉå chuy n â üng, tảo ạp l ûc tr n b màût cạnh, sinh ra momentãø ä ỉ ã ãư xồ n la m bạnh c ng tạc quay. Mx phủ thu üc c üt n ïc H vã ì ä ä ä ỉå ì l u l üng qua bạnh c ng tạc .ỉ ỉå äLoải Turbine na y cọ â ng âàûc tênh d c [ ì ỉå ì äú η = f(Q) ] khi H va nì kh ng â i, do âo ï khi l u l üng thay â i ch ûch kho i giạ trë tênhä äø ỉ ỉå äø ã í toạn thç η gèam nhanh. Do âọ chè du ng trong nh ỵng tram thu ỉ í âi ûn cọ c ng su t, c üt n ïc êt thay â i.ã ä áú ä ỉå äøu âi m la d ù ch tảo, giạ tha nh re .Ỉ ãø ì ã ãú ì í9 -- Turbine cạnh quay : Cọ dang gi ng Turbine chong chọngäú nh ng cạnh cọ th quay â üc quanh trủc ri ng quay cu a cạnhỉ ãø ỉå ã í â cọ th thay â i go ïc â ü cạnh phu h üp v ïi cạc ch â üãø ãø äø ä ì å å ãú ä la m vi ûc khạc nhau. Du ng v ïi cạc trảm cọ c üt n ïc va l ã ì å ä ỉå ì ỉ l üng thay â i nhi u.ỉå äø ãưNh üc : gêa tha nh ch tảo âà t.ỉå ì ãú õ-- Turbine capxun (ki u kẹn nh üng): s dủng nàng l üngãø ä Âãø ỉí ỉå n ïc vu ng â ng bà ng, cọ Q l ïn va H r t th p.loải na å å í ì äư ò å ì áú áú ì cọ trủc ngang cu ng chi u do ng cha y. Do ng cha y va o Turbin ãư ì í ì í ì qua cạc b ü ph ûn h ïng do ng âàût k ti p nhau â âi â nä á ỉå ì ãú ãú ãø ãú bạnh c ng tạc . Mạy phạt âi ûn âàût trong bc kên bà ng kimä ã ò loải cọ dảng thu ûn do ng.á ìII - Ph ng trçnh la m vi ûcỉå ì ã :Ph ng trçnh c ba n cu a mạy cạnh ạp dủng cho Turbine la :ỉå å í í ìHl∞= (u1.c1u - u2. c2u)Trong th ûc t , do s cạnh la h ỵu hản va do ng cha y la th ûcỉ ãú äú ì ỉ ì ì í ì ỉ n n c üt ạp th ûc t trao â i qua bạnh c ng tạc la :ã ä ỉ ãú äø ä ìH = ηtl.K. Hl∞(K<1)Khi âi qua bạnh c ng tạc Turbine t m trủc, v ûn t c do ng cha á á äú ì í cọ ph ng va trë s lu n thay â i:ỉå ì äú ä äø   c w u= +10 ** Xạc âënh âi u ki ûn cha y cọ l üi nh tãư ã í å áú :@ i u ki ûn cha y va ãư ã í ì :N u v ûn t c w1 cọ ph ong tru ng v ïi ph ng ti p tuy n ãú á äú ỉ ì å ỉå ãú ãú å í c a va o thç ta gi la cha y va o kh ng va, n u kh ng tru ng thçỉí ì ì í ì ä ãú ä ì gi la cha y va o cọva, hki âọ do ng cha y tạch kho i mẹp va í ì ì í í ì cu a cạnh, tảo ra xoạy la m tàng t n th t thu y l ûc cu a do ngí ì äø áú í ỉ í ì cha y. Vç v ûy pha i c gà ng âa m ba o âi u ki ûn cha y va á í äú õ í í ãư ã í ì kh ng va. Trong th ûc t , 1 Turbine pha i la m vi ûc nhi u chä ỉ ãú í ì ã å í ãư ãú â ü, l u l üng thay â i, tam giạc v ûn t c thay â i n n khọ âa mä ỉ ỉå äø á äú äø ã í ba o âi u ki ûn na y mi ch â ü la m vi ûc. Turbine lu ní ãư ã ì å í ãú ä ì ã Âãø ä la m vi ûc t t mi ch â ü thç cạnh pha i cọ th quay â ücì ã äú å í ãú ä í ãø ỉå â thay â i gọc âàût cạnh cho phu h üp v ïi gọc va o ãø äø ì å å ì β1’ Giβ1 : gọc âàût cạnh.β1’: gọc va o ( tảo b i w1 va ph ng ng üc chi u v ïi u1ì åí ì ỉå ỉå ãư åδ = β1 - β1’ : gọc t ïi.å@ i u ki ûn cha y r ãư ã í :ηtl.g.H = u1.c1u - u2.c2u(kh ng xe ït â n K)ä ãúC üt ạp âang xẹt coi nh kh ng â i, nh v y hi ûu su t Turbinệ ỉ ä äø ỉ á đ ã áú la l ïn nh t khi å áú2.c2u = 0, t ïc la cỉ ì2u = 0 ⇒ u2 thà ng gọc v ïi có å2 ⇒ α2 = 90oi u ki ûn na y gi la âi u ki ûn cha y ra thà ng go ïc ãư ã ì ì ãư ã í óTuy nhi n th ûc nghi ûm cho th y khi ỉ ã áú2.c2u = 0.2.g.H thç hi ûu su tã áú turbine s cao h n khi 2.c2u = 0, vç do ng cha y sau bạnh c ng tạcì í ä co n chuy n â üng trong ng hụt do âọ n u cọ xoa ïy m üt êt ì ãø ä äú ãú ä å í sau bạnh c ng tạc thç âi u ki ûn cha y trong bạnh c ng tạc vậ ãư ã í ä ì trong ng hụt t t h n n n hi ûu su t turbine s cao h n.äú äú å ã ã áú åIII - Hi ûn t üng x m th ûc - ng hụtã ỉå á ỉ Äú :1) Hi ûn t üng x m th ûc:ã ỉå á ỉCng nh â i v ïi b m, trong turbine cọ hi ûn t üng x m th ûcỉ äú å å ã ỉå á ỉ la m gia m hi ûu su t, c ng su t, kha nàng thoạt n ïc (l í ã áú ä áú í ỉå ỉ l üng), la m Turbine bë rung â üng, phạ hoải cạc b màût la mỉå ì ä ãư ì vi ûc cu a cạc chi ti t.ã í ãú11 Trong Turbine pha n l ûc, hi ûn t üng x m th ûc xa y ra mẹp r ỉ ã ỉå á ỉ í å í va b n d ïi b màût cạnh (n i ạp su t bẹ), t ïc la nh ỵng n iì ã ỉå ãư å áú ỉ ì ỉ å cọ v ûn t c l ïn, ạp su t bẹ.á äú å áúGi :x la âi m tải âọ do ng cha y cọ v ûn t c l ïn nh t, ạpì ãø ì í á äú å áú su t bẹ nh t : âi m xa y ra x m th ûc.áú áú ãø í á ỉ1 la âi m bà t â u va o cạnh.ì ãø õ áư ì2 la âi m tải mẹp ra cu a bạnh c ng tạcì ãø í ä5 la âi m tải c a ra cu a ng hụt.ì ãø ỉí í äúKha o sạt â ng do ng 1x25:í ỉåì ìPh ng trçnh Bec xx - 22ỉå :(chuy n â üng t ng â i)ãø ä ỉå äúzpg gzpg ghxx+ + − = + + − +∑γ γ w u w u x2x22222wx -- 22 2 2 222Ph ng trçnh Bec 22 - 55ỉå : (chuy n â üng tuy ût â i)ãø ä ã äúzpgzpgh22552 2+ + = − + + +∑γ γ v v 2252w2-- 5Thay va o pt tr n ta rụt ra pì ãxp pz zu ughxxxγ γ= + − −− + −+∑2222 22w wx222wx -- 2i u ki ûn kh ng xa y ra x m th ûc l ãư ã ä í á ỉ ì12 p pzu ughphu ughh h hhHx axx bhckdongxckdongγ γ γσ= − −− + −+ ≥=− + −−= +=∑∑∑ ∑ ∑v - v + w wv - v + w w2252x222wx -- 52252x222wx -- 5wx -- 5wx --2w2 -- 522 222 222σ : h û s khê th ûc cu a Turbine, phủ thu üc t ng loải Turbine ã äú ỉ í ä ỉìChi u cao hụt â üc xạc âënh t ng t û nh trong b mãư ỉå ỉå ỉ ỉ åHp pHsa bh= − − +γ γσ( )∆σ∆σ : â ü hi ûu chènh â tàng an toa n cho khê th ûc, phủ thu ücä ã ãø ì ỉ ä va o c üt ạp tênh toạn.ì ä2) ng hụtÄú :Kha o sạt 3 cas sau:íGia thi t trong 3 cas sau, l u l üng qua Turbine la nh nhau (trongí ãú ỉ ỉå ì ỉ th ûc t , tuy H, D1 gi ng nhau nh ng ng hụt khạc nhau n n Qỉ ãú äú ỉ äú ã khạc nhau)-- Turbine la m vi ûc kh ng cọ ng hụt:ì ã ä äúC üt n ïc tạc dủng va o Turbine :ä ỉå ìHa= Eo - E3a13 Hpzp vgzH H zvgaatoat aaa= + − + += − −γ γαα3 32333 3222-- Turbine la m vi ûc v ïi ng hụt trủ :ì ã å äúHb= Eo - E3bTçm E3bEp vgzpzvghp pzv vbb bbỉab b33 3 323555 523 5553 325 522 2= + += + − ++= + −=−−∑γαγαγ γα α( )( )Ep vghH E EpHp vghH Hvghp pz hpz hba bbỉb o ba a bbỉbbbỉb abỉck bbỉ33 323 533 323 53 323 5333 5333 5222= + += − = + − + += − −= − + ⇒ = −−−−−−−−− −−∑∑∑∑ ∑γαγ γααγ γ γp3b: p l ûc phêa sau bạnh c ng tạc ỉ ä-- Turbine la m vi ûc v ïi ng hụt chọpì ã å äú :Hc= Eo - E3c14 Ep vgzpzvghp pzv vp pzvgvghpz hvgvgcc c ccỉab bc a c ccỉccỉc c33 3 323555 523 5553 5333 325 523 5333 53 325 522 22 22 2= + += + − ++= + −<= − + − −= − + −−−−−−−∑∑∑γαγαγ γγ γα αγα α( )( )p pH E EpHp vghH Hvghc bc o ca a cbcbỉcccỉ3 335 523 55 523 522γ γγ γαα>= − = + − + += − −−−−−∑∑So sạnh 3 cas : N u cho ãú ∑hwc = ∑hwb∆∆H H HHvgh H zvgH z hba b abbỉaba bỉ= −= − − − − −= −−−−−∑∑α α3 323 533 3233 52 2∆Hba: â ü ch n kh ng c a ra cu a Turbine Bä á ä åí ỉí í∆∆H H HHvgh H zvgH z hba b abbỉaba bỉ= −= − − − − −= −−−−−∑∑α α3 323 533 3233 52 2∆Hca: â ü ch n kh ng c a ra cu a Turbine Cä á ä åí ỉí í∆Hca = â ü ch n kh ng ténh + â ü ch n kh ng â üngä á ä ä á ä äNh ûn xẹt:áü ch n kh ng â üc tảo ra sau bạnh c ng tạc cọ trë sÂä á ä ỉå ä äú bà ng c üt n ïc â üc tàng th m khi cọ ng hụt. Nh v ûy nhò ä ỉå ỉå ã äú ỉ á åì cọ ng hụt â tàng th m c üt n ïc s dủng cu a Turbine l n 1äú ã ä ỉå ỉí í ã trë s bà ng trë s â ü ch n kh ng sau bạnh c ng tạc, trë säú ò äú ä á ä åí ä äú â ü ch n kh ng na y bë hản ch b i âi u ki ûn khê th ûc.ä á ä ì ãú å í ãư ã ỉ âạnh giạ ch t l üng ng hụt ng i ta du ng h û s phủcÂãø áú ỉå äú ỉåì ì ã äú 15 h i cu a ng hụt hay hi ûu su t ng hụt:äư í äú ã áú äúηHỉvgvghvg=− −∑3252322 22Cọ cạc loải ng hụt sau :äú-- Trủc thà ng, ti t di ûn thay â i d n.ó ãú ã äø áư-- ng hụt cong.Äú-- ng hụt khuy u.Äú í16 . ng Turbine: ì äưBu ng kênäư : bao g m bu ng xồ n, bu ng hçnh h üpäư äư õ äư ä tro n (Turbine trủc ngang), bu ng trủ thà ng (Turbine. üng)ãø ä-- Turbine h ïng t m, Turbine ly t mỉå á á : êt s dủng vç c ngỉí äư k nh, tênh nàng k thu ût kh ng t t.ãư á ä äú-- Turbine