Unterschied zwischen Turbojet und Turbofan

Turbojet vs Turbofan
 

Ein Turbostrahl ist ein Luftatmungsgasturbinentriebwerk, das während des Betriebs einen Verbrennungszyklus durchführt. Sie gehört auch zum Reaktionsmotortyp der Flugzeugantriebsmotoren. Sir Frank Whittle aus Großbritannien und Hans von Ohain aus Deutschland entwickelten Ende der dreißiger Jahre das Konzept der praktischen Motoren selbständig, doch erst nach dem Zweiten Weltkrieg wurde das Triebwerk zu einer weit verbreiteten Antriebsmethode.

Ein Turbojet hat mehrere Nachteile in Bezug auf die Leistung bei Unterschallgeschwindigkeit, wie z. B. Effizienz und Geräusch. Daher wurden fortschrittliche Varianten basierend auf den Turbojet-Triebwerken gebaut, um diese Probleme zu minimieren. Turbofans wurden bereits in den 1940er Jahren entwickelt, aber aufgrund geringerer Effizienz erst in den 1960er Jahren eingesetzt, als Rolls-Royce RB.80 Conway der erste Serien-Turbofan-Motor wurde.

Mehr über die Turbojet Engine

Durch den Einlass eintretende kalte Luft wird in den aufeinanderfolgenden Stufen eines Axialverdichters auf hohen Druck verdichtet. In einem herkömmlichen Düsentriebwerk erfährt der Luftstrom mehrere Verdichtungsstufen und erhöht in jeder Stufe den Druck auf ein höheres Niveau. Moderne Turbojet-Triebwerke können dank fortgeschrittener Verdichterstufen mit aerodynamischen Verbesserungen und variabler Verdichtergeometrie Druckverhältnisse von bis zu 20: 1 erzeugen, um in jeder Stufe eine optimale Verdichtung zu erreichen.

Die Druckbeaufschlagung der Luft erhöht auch die Temperatur, und wenn sie mit dem Brennstoff gemischt wird, entsteht ein brennbares Gasgemisch. Die Verbrennung dieses Gases erhöht den Druck und die Temperatur auf ein sehr hohes Niveau (1200 ° C und 1000 kPa) und das Gas drückt durch die Schaufeln der Turbine. In dem Turbinenabschnitt übt Gas eine Kraft auf die Turbinenschaufeln aus und dreht die Turbinenwelle; Bei einem herkömmlichen Strahltriebwerk treibt diese Wellenarbeit den Kompressor des Motors an.

Dann wird das Gas durch eine Düse geleitet, und dies erzeugt einen großen Schub, der zum Antreiben eines Flugzeugs verwendet werden kann. Am Auspuff kann die Geschwindigkeit des Gases deutlich über der Schallgeschwindigkeit liegen. Der Betrieb des Jet-Motors wird idealerweise durch den Brayton-Zyklus modelliert.

Die Turbojets sind im Niedriggeschwindigkeitsflug ineffizient und die optimale Leistung liegt jenseits von Mach 2. Ein weiterer Nachteil der Turbojets ist, dass die Turbojets extrem laut sind. Sie werden jedoch aufgrund der Einfachheit der Produktion und der geringen Geschwindigkeit immer noch in mittleren Marschflugkörpern eingesetzt.

Mehr über Turbofan Engine

Turbofan-Triebwerke sind eine fortschrittliche Version des Turbostrahltriebwerks, bei dem die Wellenarbeit dazu verwendet wird, einen Lüfter anzutreiben, um große Luftmengen anzusaugen, zu komprimieren und direkt durch den Auslass zu leiten, um Schub zu erzeugen. Ein Teil des Lufteinlasses wird verwendet, um das Strahltriebwerk im Kern anzutreiben, während der andere Teil getrennt durch eine Reihe von Kompressoren geführt wird und durch die Düse geleitet wird, ohne einer Verbrennung zu unterliegen. Aufgrund dieses genialen Mechanismus sind die Turbofan-Motoren geräuschärmer und liefern mehr Schub.

Motor mit hoher Überbrückung

Das Bypass-Verhältnis von Luft ist definiert als das Verhältnis zwischen den Massenströmungsraten von Luft, die durch eine Gebläsescheibe gezogen werden, die den Motorkern ohne Verbrennung durchläuft, zu der Massenströmungsrate, die durch den Motorkern geht, der an der Verbrennung beteiligt ist, um mechanisch zu erzeugen Energie, um den Lüfter anzutreiben und Schub zu erzeugen. Bei einem Bypass mit hohem Bypass wird der größte Teil des Schubes aus der Bypassströmung entwickelt, und bei dem niedrigen Bypass stammt er aus dem Fluss durch den Motorkern. Motoren mit hohem Bypass werden wegen ihrer geringeren Geräuschentwicklung und Kraftstoffeffizienz üblicherweise für kommerzielle Anwendungen verwendet, und Motoren mit niedrigem Bypass werden dort eingesetzt, wo höhere Leistungsgewichte erforderlich sind, wie z. B. militärische Kampfflugzeuge.

Was ist der Unterschied zwischen Turbojet- und Turbofan-Motoren??

• Turbojets waren die ersten luftatmenden Gasturbinentriebwerke für die Flugzeuge, während Turbofan eine fortgeschrittene Variante eines Turbostrahls ist, der ein Strahltriebwerk verwendet, um einen Lüfter zur Erzeugung von Schub anzutreiben (Turbofan hat im Kern eine Gasturbine)..

• Turbojets sind bei höheren Geschwindigkeiten (Überschallgeschwindigkeit) effizient und erzeugen ein starkes Geräusch, während Turbofans sowohl bei Unterschalldrehzahlen als auch bei transonalen Geschwindigkeiten effizient sind und weniger Lärm erzeugen.

• Turbojets werden derzeit in bestimmten militärischen Anwendungen eingesetzt, jedoch ist Turbofan nach wie vor die bevorzugte Wahl des Antriebs für Militär- und Verkehrsflugzeuge.

• Im Turbojet wird der Schub ausschließlich durch die Abgase der Gasturbine erzeugt, während bei Turbofan-Triebwerken ein Teil des Schubes vom Bypassstrom erzeugt wird.

Diagrammquelle:

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation_lbp.svg