ဂျက်အင်ဂျင်များကို နားလည်ခြင်း။
ဂျက်အင်ဂျင်သည် လေကြောင်းနှင့် အာကာသယာဉ်များတွင် အသုံးများသော တွန်းကန်အားစနစ် အမျိုးအစားဖြစ်သည်။ ၎င်း၏အခြေခံနိယာမမှာ ရှေ့လေကိုဆွဲထုတ်ရန်၊ ဖိသိပ်ရန်၊ လောင်စာနှင့်ရောစပ်ကာ အရောအနှောကို လောင်ကျွမ်းစေကာ တွန်းထုတ်ရန်အတွက် အနောက်ဘက်သို့ အရှိန်ပြင်းပြင်းဖြင့် ပေါက်ကွဲရန်ဖြစ်သည်။ ဤတွန်းကန်မှုနည်းလမ်းသည် လေယာဉ်အား အမြင့်နှင့် အမြန်နှုန်းဖြင့် ပျံသန်းနိုင်စေပါသည်။
ဂျက်အင်ဂျင်တွေ ဘယ်လိုအလုပ်လုပ်လဲ။
ဂျက်အင်ဂျင်တစ်လုံး၏ လုပ်ဆောင်မှုကို အဓိက အဆင့်လေးဆင့်ဖြင့် ဖော်ပြနိုင်သည်- စားသုံးမှု၊ ဖိသိပ်မှု၊ လောင်ကျွမ်းမှုနှင့် အိတ်ဇောတို့ဖြစ်သည်။
- စားသုံးမှု : လေသည် အင်ဂျင်ကို စုပ်ယူမှုမှတဆင့် အင်ဂျင်ထဲသို့ ဝင်ရောက်ပြီး ကွန်ပရက်ဆာထံသို့ ညွှန်ကြားသည်။ ကွန်ပရက်ဆာထဲသို့ လေ၀င်လေထွက်ကောင်းစေရန် စားသုံးမှုအား ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။
- Compression : ထို့နောက် ကွန်ပရက်ဆာအတွင်းရှိ ပန်ကာများစွာမှ လေကို ဖိသိပ်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် လေထု၏ ဖိအားနှင့် အပူချိန်ကို တိုးစေသည်။ Compression Ratio သည် Compressor Exit Pressure နှင့် Inlet Pressure အချိုးဖြစ်ပြီး ဂျက်အင်ဂျင်များအတွက် အဓိကစွမ်းဆောင်ရည်မက်ထရစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ သင်္ချာအသုံးအနှုန်းအရ compression ratio ( \(CR\) ) ကို \(CR = \frac{P {exit}}{P {inlet}}\) တွင် \(P {exit}\) သည် ဖိအားဖြစ်ပြီး၊ ကွန်ပရက်ဆာအထွက် နှင့် \(P{inlet}\) သည် ကွန်ပရက်ဆာအဝင်ပေါက်ရှိ ဖိအားဖြစ်သည်။
- လောင်ကျွမ်းခြင်း - ထို့နောက် ဖိအားမြင့်လေကို လောင်ကျွမ်းခန်းအတွင်းရှိ လောင်စာဆီ (များသောအားဖြင့် လေကြောင်း ရေနံဆီ) နှင့် ရောစပ်ထားသည်။ အရောအနှောကို လောင်ကျွမ်းစေပြီး လျင်မြန်စွာ လောင်ကျွမ်းစေပါသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် လေထု၏ အပူချိန်နှင့် ထုထည်ကို သိသိသာသာ တိုးစေသည်။
- Exhaust : ပူပြင်းသော ဖိအားမြင့် ဓာတ်ငွေ့များသည် အင်ဂျင်၏ အဆုံးတွင် တာဘိုင်နှင့် နော်ဇယ်မှတဆင့် ထွက်သည်။ ဓာတ်ငွေ့များသည် အင်ဂျင်မှ ထွက်လာသည်နှင့်အမျှ ၎င်းတို့သည် အင်ဂျင် (နှင့် လေယာဉ်) ကို ရှေ့သို့ တွန်းပို့သည့် အိတ်ဇော ဂျက်လေယာဉ်ကို ထုတ်ပေးသည်။ ဤရွေ့လျားမှုကို ရှင်းပြသည့် နိယာမသည် နယူတန်၏ တတိယနိယာမဖြစ်ပြီး၊ လုပ်ဆောင်ချက်တိုင်းအတွက် တူညီပြီး ဆန့်ကျင်ဘက်တုံ့ပြန်မှုရှိကြောင်း ဖော်ပြထားသည်။
ဂျက်အင်ဂျင်အမျိုးအစားများ
ဂျက်အင်ဂျင် အမျိုးအစားများစွာ ရှိပြီး တစ်ခုစီသည် သီးခြားအသုံးချမှုများနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်လိုအပ်ချက်များအတွက် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။
- Turbojet အင်ဂျင်များ - အင်ဂျင်၏ အူတိုင်ကို လေများ ဖြတ်သန်းသွားသည့် အရိုးရှင်းဆုံး ဂျက်အင်ဂျင်ပုံစံ။ Turbojets များသည် အမြင့်ပေများတွင် မြန်နှုန်းမြင့်ပြီး ထိရောက်မှုရှိသော ပထမဆုံးဂျက်အင်ဂျင်အမျိုးအစားဖြစ်သည်။
- Turbofan အင်ဂျင်များ - ဤအင်ဂျင်များတွင် အရှေ့ဘက်တွင် ကြီးမားသောပန်ကာတစ်ခု ပါရှိပြီး အူတိုင်အင်ဂျင်ကို ဖြတ်သွားသော လေထုထည်ကို တိုးမြင့်စေသည်။ ၎င်းသည် turbofan အင်ဂျင်များကို အထူးသဖြင့် အမြန်နှုန်းနှင့် အမြင့်ပိုင်းတွင် တာဘိုဂျက်လေယာဉ်များထက် ပိုငြိမ်ပြီး ဆီစားသက်သာစေသည်။ အင်ဂျင်အူတိုင်ကို ဖြတ်သွားသော လေအချိုးအစားကို ဖြတ်သွားသောလေနှင့် အင်ဂျင်အူတိုင်ကို ကျော်ဖြတ်သည့်အချိုးကို ရှောင်ကွင်းအချိုးဟု ခေါ်သည်။
- Turboprop အင်ဂျင်များ - ဂျက်အင်ဂျင်ကို ပန်ကာတစ်ခုနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ဤအင်ဂျင်များသည် နိမ့်သောအမြန်နှုန်းဖြင့် ထိရောက်ပြီး သေးငယ်သော ဒေသဆိုင်ရာ လေယာဉ်များတွင် အသုံးများသည်။
လည်ပတ်မှုအခြေခံမူများ
ဂျက်အင်ဂျင်၏ လည်ပတ်မှုကို အရှိန်ထိန်းသိမ်းခြင်းနိယာမအားဖြင့် ပိုမိုနားလည်နိုင်သည်။ ဂျက်အင်ဂျင်မှ ထုတ်ပေးသော တွန်းအား \(T\) ကို ညီမျှခြင်းအားဖြင့် ခန့်မှန်းနိုင်သည် \(T = \dot{m}(v {e} - v {0}) + A {e}(p {e} - p_{0})\) ဘယ်မှာလဲ။
- \(\dot{m}\) သည် လေထု၏ ဒြပ်ထုစီးဆင်းနှုန်း၊
- \(v_{e}\) သည် အိတ်ဇောဓာတ်ငွေ့များ၏ အလျင်၊
- \(v_{0}\) သည် လေယာဉ်၏အလျင် (သို့မဟုတ် ကနဦးလေထု၏အလျင်)၊
- \(A_{e}\) သည် အိတ်ဇော Nozzle ၏ ဧရိယာ၊
- \(p_{e}\) သည် အိတ်ဇောဓာတ်ငွေ့များ၏ ဖိအားဖြစ်ပြီး၊
- \(p_{0}\) သည် ပတ်ဝန်းကျင်ဖိအားဖြစ်သည်။
ဤဖော်မြူလာသည် တွန်းထုတ်သည့်အလျင် (
\(v {e}\) ) ၏ အရေးပါမှုကို မီးမောင်းထိုးပြသည်။ လေယာဉ်အလျင် (
\(v{0}\) ) နှင့် ဆက်စပ်သော အိတ်ဇောအလျင် ပိုများလေလေ၊ တွန်းထုတ်လေလေ ဖြစ်သည်။
စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် စွမ်းဆောင်ရည်
ဂျက်အင်ဂျင်၏ စွမ်းဆောင်ရည်သည် ၎င်း၏ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ပတ်ဝန်းကျင် ထိခိုက်မှုများအတွက် အရေးကြီးပါသည်။ လောင်စာဆီထိရောက်မှု၊ အပူစွမ်းအင်နှင့် တွန်းကန်အား ထိရောက်မှုတို့အပါအဝင် စွမ်းဆောင်ရည်ကို နည်းလမ်းများစွာဖြင့် တိုင်းတာနိုင်သည်။
- ဆီစားသက်သာမှု - လောင်စာဆီတစ်ယူနစ်လျှင် တွန်းအားမည်မျှထုတ်ပေးသည်ကို ညွှန်ပြသည်။ ပိုမိုမြင့်မားသော compression ratio နှင့် အဆင့်မြင့်ပစ္စည်းများ ကဲ့သို့သော အင်ဂျင်ဒီဇိုင်းကို မြှင့်တင်ခြင်းသည် ခေတ်မီဂျက်အင်ဂျင်များ၏ ဆီစားသက်သာမှုကို တိုးမြင့်စေသည်။
- Thermal Efficiency : အင်ဂျင်သည် လောင်စာစွမ်းအင်ကို စက်စွမ်းအင်အဖြစ်သို့ မည်ကဲ့သို့ ထိရောက်စွာပြောင်းလဲပေးသည်နှင့် ဆက်စပ်သည်။ လောင်ကျွမ်းမှုဖြစ်စဉ်အတွင်း အင်ဂျင်မှ ရရှိနိုင်သည့် အမြင့်ဆုံးအပူချိန်ဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်။
- Propulsive Efficiency : ဤသည်မှာ လေယာဉ်အား တွန်းပို့ရန်အတွက် ၎င်း၏ထုတ်လုပ်ထားသောစွမ်းအင်ကို အင်ဂျင်က မည်ကဲ့သို့ ထိထိရောက်ရောက်အသုံးပြုသည်ကို တိုင်းတာသည်။ Turbofan အင်ဂျင်များကဲ့သို့ မြင့်မားသော ရှောင်ကွင်းအချိုးအစားရှိသော အင်ဂျင်များသည် ပိုမိုမြင့်မားသော တွန်းကန်အားကို ရရှိတတ်သည်။
စိန်ခေါ်မှုများနှင့် ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများ
ဂျက်အင်ဂျင်နည်းပညာသည် ဆူညံသံလျှော့ချခြင်း၊ ဆီစားသက်သာခြင်း မြှင့်တင်ခြင်းနှင့် ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လွှတ်မှုလျှော့ချခြင်းစသည့် စိန်ခေါ်မှုများကို အမြဲရင်ဆိုင်နေရသည်။ အဆိုပါစိန်ခေါ်မှုများကို ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းသည့် ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများတွင် မြင့်မားသော ရှောင်ကွင်းအချိုးအစားရှိသော အင်ဂျင်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေး၊ အလေးချိန်လျှော့ချရန်အတွက် ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုခြင်းနှင့် အစားထိုးလောင်စာများဆိုင်ရာ သုတေသနပြုခြင်းများ ပါဝင်သည်။
ဂျက်အင်ဂျင်နည်းပညာများ တိုးတက်ပြောင်းလဲလာသည်နှင့်အမျှ ၎င်းသည် ပိုမိုထိရောက်သော၊ ပိုတိတ်ဆိတ်ပြီး သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်သော လေကြောင်းပျံသန်းမှုဆိုင်ရာ ကတိကို ခံယူထားသည်။ ၎င်း၏ လည်ပတ်မှုကို ထိန်းချုပ်သည့် အခြေခံမူများကို နားလည်ခြင်းသည် အာကာသနည်းပညာ၏ တိုးတက်မှုကို တန်ဖိုးထားလေးမြတ်ရန်အတွက် မရှိမဖြစ် လိုအပ်ပါသည်။
