Turbojet vs Turbofan
En turbojet er en gasturbinemotor med luftindånding, der udfører en intern forbrændingscyklus under driften. Det hører også til reaktionsmotortypen for flyets fremdrivningsmotorer. Sir Frank Whittle fra Det Forenede Kongerige og Hans von Ohain fra Tyskland udviklede uafhængigt det praktiske motorkoncept i slutningen af 1930'erne, men først efter Anden Verdenskrig blev jetmotoren en meget brugt fremdriftsmetode.
En turbojet har adskillige ulemper i ydeevne ved subsoniske hastigheder, såsom effektivitet og støj; derfor blev der bygget avancerede varianter baseret på turbojetmotorerne for at minimere disse problemer. Turbofans blev udviklet så tidligt som i 1940'erne, men blev ikke brugt på grund af mindre effektivitet indtil 1960'erne, da Rolls-Royce RB.80 Conway blev den første produktionsturbofanmotor.
Mere om Turbojet Engine
Kold luft, der kommer ind gennem indsugningen, komprimeres til højt tryk i de på hinanden følgende trin i en aksialflowkompressor. I en almindelig jetmotor gennemgår luftstrømmen flere kompressionstrin, og på hvert trin hæves trykket til et højere niveau. Moderne turbojetmotorer kan producere trykforhold så høje som 20:1 på grund af avancerede kompressortrin designet med aerodynamiske forbedringer og variabel kompressorgeometri for at producere optimal kompression på hvert trin.
Trykningen af luften øger også temperaturen, og når den blandes med brændstoffet, dannes en brændbar gasblanding. Forbrænding af denne gas øger trykket og temperaturen til et meget højt niveau (1200 oC og 1000 kPa), og gassen skubber gennem turbinens vinger. I turbinesektionen udøver gas kraft på turbinebladene og roterer turbineakslen; i en almindelig jetmotor driver dette akselarbejde motorens kompressor.
Så ledes gassen gennem en dyse, og dette producerer en stor mængde tryk, som kan bruges til at drive et fly. Ved udstødningen kan gassens hastighed være et godt stykke over lydens hastighed. Jetmotorens funktion er ideelt modelleret af Brayton-cyklussen.
Turbojetflyene er ineffektive ved lavhastighedsflyvning, og den optimale ydeevne ligger ud over Mach 2. En anden ulempe ved turbojetflyene er, at turbojetflyene er ekstremt støjende. De bruges dog stadig i krydsermissiler i mellemklassen på grund af den enkle produktion og lave hastigheder.
Mere om Turbofan Engine
Turbofanmotor er en avanceret version af turbojetmotoren, hvor akselarbejdet bruges til at drive en ventilator til at optage store mængder luft, komprimere og lede gennem udstødningen for at generere tryk. En del af luftindtaget bruges til at drive jetmotoren i kernen, mens den anden del ledes separat gennem en række kompressorer og ledes gennem dysen uden at undergå forbrænding. På grund af denne geniale mekanisme er turbofanmotorerne mindre støjende og leverer mere fremdrift.
High Bypass Engine
Bypass-forholdet for luft er defineret som forholdet mellem massestrømningshastighederne af luft, der trækkes gennem en ventilatorskive, der passerer motorkernen uden at undergå forbrænding, og massestrømningshastigheden, der passerer gennem motorkernen, der er involveret i forbrænding, for at producere mekanisk energi til at drive blæseren og producere tryk. I et design med høj bypass udvikles det meste af trykket fra bypass-flowet, og i det lave bypass er det fra flowet gennem motorkernen. Motorer med høj bypass bruges norm alt til kommercielle applikationer på grund af deres mindre støj- og brændstofeffektivitet, og motorer med lav bypass bruges, hvor der kræves højere effekt/vægt-forhold, såsom militære jagerfly.
Hvad er forskellen mellem Turbojet- og Turbofan-motorer?
• Turbojets var den første luftåndende gasturbinemotor til flyene, mens turbofan er en avanceret variant af turbojet, der bruger en jetmotor til at drive en ventilator for at generere tryk (turbofan har en gasturbine i kernen).
• Turbojets er effektive ved højere hastigheder (supersonisk) og producerer en stor støj, mens turbofans er effektive ved både subsoniske hastigheder og transoniske hastigheder og producerer mindre støj.
• Turbojets bruges i øjeblikket i specifikke militære applikationer, men turbofan er fortsat det mest foretrukne valg af fremdrift til både militære og kommercielle fly.
• I turbojet genereres drivkraften udelukkende af udstødningen fra gasturbinen, mens en del af trykkraften i turbofanmotorer genereres af bypass-strømmen.
Diagramkilde:
en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation_lbp.svg
