خلاط العادم

محرك برات آند ويتني JT4A التوربيني النفاث مع خلاط مجموعة كاتم الصوت ومحرك CFM56-5C التوربيني المروحي مع عادم مختلط تحت منصة اختبار بوينغ 707 التابعة لشركة جنرال إلكتريك للفضاء .
خلاط عادم محرك JT8D لطائرة بوينغ 737-200

في مجال الطيران، يعتبر خلاط العادم أو خلاط التدفق سمة من سمات العديد من محركات التوربوفان ، حيث يتم خلط هواء التجاوز الأبطأ والأبرد مع غازات العادم الأساسية الأسرع والأكثر سخونة ، قبل تصريفها إلى الضغط الجوي من خلال فوهة دفع مشتركة (تدفق مختلط) . [ 1 ]

فوائد

خلاط مجموعة كتم الصوت على محرك توربيني نفاث من طراز جنرال إلكتريك CJ805 لطائرة كونفير 880
خلاط العادم على نموذج أولي لمحرك توربيني مروحي عالي الالتفافية من طراز سافران سيلفركريست المستخدم في طائرات رجال الأعمال الكبيرة

يُقلل الخلاط من سرعة الهواء الخارج من قلب المحرك، وبالتالي يُقلل من مستوى الضوضاء. كما يُخفض درجة حرارة العادم، مما يُساهم في خفض البصمة الحرارية للطائرة بشكل عام. تُعد هذه الخاصية بالغة الأهمية في الطائرات العسكرية التي تستخدم أنظمة الكشف الحراري أو الأسلحة الموجهة حراريًا ، ولا سيما الطائرات الشبحية . [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

من الناحية المثالية، يُعدّ استخدام الخلاط إضافةً قيّمةً لتحسين الأداء وزيادة قوة الدفع. تُساوي قوة دفع العادم من المحرك النفاث حاصل ضرب معدل تدفق كتلة العادم في سرعة العادم، أي: قوة الدفع = ṁv ، بينما تُعطى الطاقة اللازمة لتوليد هذه القوة بالمعادلة: الطاقة = ½ mv² . يُساعد الخلاط على تقليل سرعات العادم القصوى الصادرة من قلب المحرك، مع زيادة متوسط ​​سرعة العادم، مما يُنتج قوة دفع أكبر بنفس الطاقة.

عادم خلفي على شكل شق، لون نورثروب تاسيت بلو

أنواع الخلاطات

مروحية أباتشي AH-64، مزودة بخلاط عادم لتقليل إشارة الأشعة تحت الحمراء
  • يتم جمع تيارات التجاوز والتيارات الأساسية معًا في حلقة واحدة، ويتحقق الخلط من خلال تأثير القص عند واجهة التيار.
  • قنوات قسرية - قنوات ساخنة وباردة متشابكة، تجبر التيارين على الاختلاط

تُعرَّف كفاءة الخلط بعدة طرق، ولكنها ببساطة تُقارن الزيادة الفعلية في قوة الدفع (الناتجة عن الخلط) بتلك في الحالة المثالية. تتميز الخلاطات الحلقية بانخفاض فقد الضغط ، ولكن بكفاءة خلط منخفضة. أما الخلاطات القسرية، فيمكن أن تتمتع بكفاءة خلط عالية، ولكن يُقابل ذلك فقد كبير في الضغط.

تُعدّ الخلاطات شائعة للغاية في المحركات التوربينية المروحية العسكرية، حيث يتم تجنب استخدام أنابيب العادم المحورية الطويلة (أي الساخنة والباردة). كما يسهل استيعاب عملية الاحتراق اللاحق ، مع فوهة متغيرة المساحة المرتبطة بها.

تتضمن بعض المحركات التوربينية المروحية ذات نسبة الالتفافية العالية (مثل الطائرات المدنية) الآن خلاطًا، وتتمثل ميزته في زيادة طفيفة في قوة الدفع، مما يحسن من استهلاك الوقود النوعي. وعلى الرغم من أن عملية الخلط ليست شاملة، إلا أنها تُسهم أيضًا في تقليل ضوضاء المحرك.

انظر أيضاً

مراجع

  1. "أوصاف براءات الاختراع" .
  2. "تصميم الطائرات الشبحية ("انخفاض إمكانية رصدها")" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 2019-07-01.
  3. "التخفي في القوات الجوية - مراجعة تكنولوجية" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 25-08-2017.
  4. https://watermark.silverchair.com/v002t02a002-90-gt-116.pdf?token=AQECAHi208BE49Ooan9kkhW_Ercy7Dm3ZL_9Cf3qfKAc485ysgAABIMwggR_BgkqhkiG9w0BBwagggRwMIIEbAIBADCCBGUGCSqGSIb3DQEHATAeBglghkgBZQMEAS4wEQQMdZ7l5lD18 3NosVlKAgEQgIIENkQQM1IZtwnfHAGBQ-mMRxLvxQ_aQqABcJ-FuzGclLLYZNBbYub-BjC41MeEO-a0lpzvUJmt30r9YdcLjPPcgnZkuIOXyoE88f6BNYxe6RHh6_MfG1ji95dmRhUiLAB0MuNvvU3QqWMy-rvQcWe7TcEojRqjyVX7eUH6xYJMhNYymisT7OnYA_ow07FHdLfID 27LMt3B9MjweDMp-Uqk1NTTj_ZAg00g9cTMM_KuU7GFPxZPgyZv4X1bNZk1w7_3ivJrpq_EnN4k_wWUoFSSoJiUD7oUI1otnpjNsWiTg00cK26HyqrGS5n7LC2vedrtX5DEs26-1-qxC60ORuoI3s58BY_G72CRbEH_xmVej69TsTzVMFLAKOllXxsg19GC-2Zo16xlUfYgGLvb EENILLeASzaQKn6n8NZxWD0M5kmFQKWk2Pv5ur2jfNzykOMtGSMIHoi42Lt5hSZsYHnMeiFd4JAxMFTb_fjeerdnZ8iSKWARBgAnOlvY GqUBvV7WIOqNRAl3Nst-FRJ_6flGC2KNP1El0kMX-n6IWRGtIZithaCqu6pUjPxEqWT0m3AGwEg_Q5VdFUdsoj9VlltKmirDmPj0036Q nWIrwyhsRdZKH6Js0owgRuI2_GDk3CMcZCM7noC6e9BCUy9Oz89dqeOBddQtCAaeX7cojJubHeaAPWZSlQPUrZOez2Lz7rQ65EqbHat VbQL42wyJf8fYfH04GaLPWxJ3uATUz7HwXeaNYN47Nq_ifwpX3Y_aHj5YDkTW508W6C807PJO3SzDfUmWZf-ImkVBzVAfYc2HBEb_KLf GRof4UXBUhBpL9UOA6dwdG9ayLU7EYtLW2XPMYWo3AX8E-ezegZZpvygdfyygPRzD7LRI987CGu2vzhu-AeVU7hbBF-y88xhvc20vUli98PEH46ATKCJ7f1q-nZj8Dy-njEKzVz-fHsdSPLKPnl0UB1SBRBZccdkawygmz0GhUXx8iZknRAKklv0xZEgnhULAzJIErLHZTKUCl7r xr1qaBJlcUAO6Z2vmqMYsbh2JEftUNMNT_ZanwfSmf8eTA3waZtEqP83XrDedkuYe2XwsO7NDO69FnoX5e9KWa5iV26doAsj_i_PRcyp KM0A48EXuCtpPdWAULGTzZjQ09CABpAh9S_gCEuaGjtOCFI-7l43GbtMabtXmGNYAPoJZ6qFlR3uz3d-I9zBOkAfIb9d_1TAgRIqIIlO y0vS6xBRQBdjAXmTSFPo76WubcgHnhV1WjzlwZ-5Ydy_ztSmHvwrEO5ff3KLD7PPHbHcUlqwZqjFtTsv2PKEqaZrnRU_Kg7hcolnGo_XqpMja4OEQOePjvvYD7HTe4JV71JzRtFOkwcxEzg-kKDtM7sAAQLk4sjUI1xs8XILKzdg27LAoAuGr-fdG8qyXYQXHx5TVQ21IrS3rhmA