محفظه احتراق موتورهای توربینی شامل سه قسمت اصلی دیفیوزر ورودی، کلاهک و لاینر می باشد. مضافاً اینکه قسمتها و المانهای دیگری مانند سوخت پاشها، جرقه زن، بدنه خارجی محفظه احتراق، چرخاننده هوای اولیه (البته اگر استفاده شود) مورد نیاز است. عبارت ناحیه احتراق به ناحیه ای از محفظه احتراق اطلاق میشود که بین کلاهک و لاینر قرار دارد. این قسمتها در شکل زیر نشان داده شده اند.
تصویر محفظه احتراق
برای اینکه تصور بهتری از هندسه محفظه داشته باشید، شکل زیر را نیز ببینید که برش خورده یک محفظه احتراق است:
محفظه احتراق حلقوی (annular type)
محفظه احتراق با اتاقک های جدا (can type)
دیفیوزر ورودی (Inlet Diffuser)
هدف دیفیوزر ورودی کاهش سرعت هوای خارج شده از کمپرسور و تحویل آن به صورت یکنواخت و پایدار به محفظه احتراق میباشد. طراحی دیفیوزر ورودی در واقع یک سازگاری بین کوچک بودن ابعاد آن، افت فشار و یکنواخت بودن جریان خروجی از دیفیوزر است.
در طراحی های کنونی بیشتر از دیفیوزرهای با دیواره های انحنادار و دیفیوزرهای طرحدار استفاده میشود. به علت تغییرات گسترده در مشخصات جریان در اثر وجود کمپرسور، دیفیوزرهای با دیواره های انحنادار همیشه نمیتوانند یک جریان یکنواخت و جدایی ناپذیر در شرایط کارکرد ایجاد کنند. این یک مشکل اساسی در طراحی دیفیوزرهای با طول کوتاه میباشد. در حالیکه بسیاری از سیستم ها به این نوع دیفیوزر نیاز دارند.
بنابراین، تمایل به سمت استفاده از دیفیوزرهای ترکیبی دامپ وانحنادار وجود دارد. اگرچه این نوع طراحی تا قدری افت فشار کل بیشتری ایجاد میکند، با این حال در همه شرایط پروازی باعث جلوگیری از حالت واماندگی در ورودی دیفیوزر میگردد. به عبارت دیگر این ترکیب طراحی شده باعث قرار گیری جدایی جریان در یک نقطه ثابت در تمام رژیمهای جریانی و فازهای پروازی میگردد که این امر پیشبینی مشخصات جریان را در تمامی فازها ممکن میسازد.
کلاهک (Dome)
دماغه ورودی، جریان هوا را به دو بخش هوای اولیه و قسمت دوم شامل هوای ورودی ثانویه، هوای رقیق سازی و هوای خنک کاری، تقسیم میکند. دماغه ورودی، جریان هوا را به قسمت کلاهک محفظه احتراق هدایت میکند و باعث پخش شدن جریان می گردد و به این سبب طول دیفیوزر ورودی را کاهش میدهد. کلاهک محفظه احتراق برای تولید سطحی به منظور ایجاد جریان آشفته و جریان برشی در نزدیکی نازل سوخت پاش طراحی شده است. که این امر باعث اسپری شدن و ریز شدن سوخت و مخلوط شدن آن با هوا میگردد. دو نوع کلاهک اولیه و پایه ای با بدنه پرتا بکننده و تثبیتکننده چرخان وجود دارد. نوع پرتاب کننده تاکنون استفاده میشده است اما نوع تثبیت کننده در محفظه های احتراق مدرن کنونی استفاده شده است.
لاینر (Liner)
پروسه احتراق توسط لاینر احاطه میشود. همچنین لاینر باعث ورود هوای ثانویه و نیز هوای خنک کننده و رقیق سازی به درون محفظه می گردد همچنین لاینر باید برای تحمل نیروهای حاصل از افت فشار طراحی گردد و دارای مقاومت حرارتی بالایی در مقابل عملکردهای دما بالا در حالتهای پیوسته و سیکلی باشد. این امر مستلزم استفاده از مواد با مقاومت مکانیکی و حرارتی بالا و نیز مواد ضد اکسیداسیون مانند آلیاژ هاستولوی به همراه خنککاری مداوم محفظه است.
دو فیلم زیر را ببینید:
سلام خیلی ممنون از مطالب خیلی خوبتون ممکنه در مورد کلاهک پرتاب کننده وتثبیت کننده بیشتر توضیح بدین یا منبعی رو معرفی کنید که بتونم بیشتر یاد بگیرم؟ خیلی ممنون از لطفتون
سلام من ۱۴ سالمه رشته هوافضا خیلی دوست دارم اگه میشه مطالبی برای سن من بگذارید
سلام …
دوستان ممنون میشم راهنماییم کنید درباره پروژه
با توجه به شرایطی که دارم این دو موضوع برام خیلی مهم هست …
1.موضوع پروژه کارشناسی ممکنه تو ارشد مهم باشه و ازش استفاده کرد ؟
2.اگه بخوام تغییر رشته بدم ، مثلا به مکانیک … موضوع پروژه م بهتره مکانیکی باشه یا هوافضایی ؟
میشه موضوعات پروژه هاتونم بگید و درصد موفقیت پروژه ، ممنون .
امیدوارم این سایت همچنان با قدرت به کار خودش ادامه بده