اجزای اصلی محفظه احتراق (۲)

محفظه احتراق موتور­­هاي توربيني شامل سه قسمت اصلي ديفيوزر ورودي، کلاهک و لاينر مي­ باشد. مضافاً اين­که  قسمت­ها و المان­هاي ديگري مانند سوخت­ پاش­ها، جرقه­ زن، بدنه خارجي محفظه احتراق، چرخاننده هواي اوليه (البته اگر استفاده شود) مورد نياز است. عبارت ناحيه احتراق به ناحيه­ اي از محفظه احتراق اطلاق مي­شود که بين کلاهک و لاينر قرار دارد. اين 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 ديفيوزر ورودي کاهش سرعت هواي خارج شده از کمپرسور و تحويل آن به صورت يکنواخت و پايدار به محفظه احتراق مي­باشد. طراحي ديفيوزر ورودي در واقع يک سازگاري بين کوچک بودن ابعاد آن، افت فشار و يکنواخت بودن جريان خروجي از ديفيوزر است.

در طراحي­ هاي کنوني بيشتر از ديفيوزر­هاي با ديواره ­هاي انحنا­دار و ديفيوزر­هاي طرح­دار استفاده مي­شود. به علت تغييرات گسترده در مشخصات جريان در اثر وجود کمپرسور، ديفيوزرهاي با ديواره­ هاي انحنا­دار هميشه نمي­توانند يک جريان يکنواخت و جدايي­ ناپذير در شرايط کارکرد ايجاد کنند. اين يک مشکل اساسي در طراحي ديفيوزر­هاي با طول کوتاه مي­باشد. در حالي­که بسياري از سيستم­ ها به اين نوع ديفيوزر نياز دارند.

بنابراين، تمايل به سمت استفاده از ديفيوزر­هاي ترکيبي دامپ وانحنا­دار وجود دارد. اگرچه اين نوع طراحي تا قدري افت فشار کل بيشتري ايجاد مي­کند، با اين حال در همه شرايط پروازي باعث جلو­گيري از حالت واماندگي در ورودي ديفيوزر مي­گردد. به عبارت ديگر اين ترکيب طراحي شده باعث قرار گيري جدايي جريان در يک نقطه ثابت در تمام رژيم­هاي جرياني و فاز­هاي پروازي مي­گردد که اين امر پيش­بيني مشخصات جريان را در تمامي فاز­ها ممکن مي­سازد.

کلاهک (Dome)

دماغه ورودي، جريان هوا را به دو بخش هواي اوليه و قسمت دوم شامل هواي ورودي ثانويه، هواي رقيق­ سازي و هواي خنک­ کاري، تقسيم مي­کند. دماغه ورودي، جريان هوا را به قسمت کلاهک محفظه احتراق هدايت مي­کند و باعث پخش شدن جريان مي گردد و به اين سبب طول ديفيوزر ورودي را کاهش مي­دهد. کلاهک محفظه احتراق براي توليد سطحي به منظور ايجاد جريان آشفته و جريان برشي در نزديکي نازل سوخت پاش طراحي شده است. که اين امر باعث اسپري شدن و ريز شدن سوخت و مخلوط شدن آن با هوا مي­گردد. دو نوع کلاهک اوليه و پايه­ اي با بدنه پرتا ب­کننده و تثبيت­کننده چرخان وجود دارد. نوع پرتاب ­کننده تاکنون استفاده مي­شده است اما نوع تثبيت­ کننده در محفظه ­هاي احتراق مدرن کنوني استفاده شده­ است.

لاینر (Liner)

پروسه احتراق توسط لاينر احاطه مي­شود. هم­چنين لاينر باعث ورود هواي ثانويه و نيز هواي خنک­ کننده و رقيق ­سازي به درون محفظه مي گردد همچنين لاينر بايد براي تحمل نيرو­هاي حاصل از افت فشار طراحي گردد و داراي مقاومت حرارتي بالايي در مقابل عملکرد­هاي دما بالا در حالت­هاي پيوسته و سيکلي باشد. اين امر مستلزم استفاده از مواد با مقاومت مکانيکي و حرارتي بالا و نيز مواد ضد اکسيداسيون مانند آلياژ هاستولوي به همراه خنک­کاري مداوم محفظه است.

دو فیلم زیر را ببینید:

3 دیدگاه درباره “اجزای اصلی محفظه احتراق (۲)

  1. ترنم

    سلام …
    دوستان ممنون میشم راهنماییم کنید درباره پروژه
    با توجه به شرایطی که دارم این دو موضوع برام خیلی مهم هست …

    ۱٫موضوع پروژه کارشناسی ممکنه تو ارشد مهم باشه و ازش استفاده کرد ؟
    ۲٫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 .

    پاسخ

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *