Như đã hứa với chú DCL, cháu xin quay trở lại vấn đề này nhé.
Trước tiên cháu xin giới thiệu một vài hình ảnh về động cơ Jet Turbine mà người ta đã cải tiến được từ bộ Turbocharger của xe hơi
và họ đã làm thành công ý tưởng này.
Xem hình ảnh minh hoạ của động cơ Jet Turbine này thì có thể kết luận rằng cách lập luận chiều hướng dòng khí trong động cơ nhờ vào sự chênh lệch áp suất của cháu là sai vì nó không có ý nghĩa so với hình minh hoạ trên.
Vậy chiều của dòng khí trong quá trình hoạt động của động cơ như chú gải thích có vẻ là hợp lý. Dưới đây là phần phân tích về kết cấu và cách hoạt động của các cánh quạt.
Các cánh quạt sử dụng đều có mục đích là biến động năng của dòng lưu chất thành cơ năng (chuyển động quay tròn) và ngược lại. Vậy kết cấu của các cách quạt này là giống hay khác nhau?
Các hình ảnh mô tả hình dạng cách quạt biến năng lượng gió thành cơ năng.
Các hình ảnh mô tả hình dạng cách quạt biến cơ năng thành động năng của dòng lưu chất.
Rõ ràng với hai chức năng làm việc khác nhau thì kết cấu và hình dáng của hai loại cánh quạt là khác nhau.
Với loại thứ 1: biến năng lượng gió thành cơ năng. Rõ ràng điều kiện tiên quyết để nó có thể hoạt động đúng chức năng là phải có dòng khí lưu động đi xuyên qua nó. Vì thế kết cấu của nó phải tạo điều kiện cho dòng khí càng dễ đi qua càng tốt. Góc nghiêng của các cánh quạt sẽ lấy một phần động năng của dòng khí đi qua để chuyển đổi thành cơ năng.
Điều này giải thích vì sao các cánh quạt của “ cối xay gió” lại có tiết diện nhỏ và ít cánh đến vậy. Con người đã thông minh để hiểu rằng không thể tham trong trương hợp này bằng cách bố trí nhiều các cánh quạt để thu được nhiều năng lượng hơn vì không gian làm việc của nó hoàn toàn mở nên việc bố trí nhiều cánh quạt sẽ khiến cho gió di chuyển ra xung quanh mà không đi xuyên qua nó.
Với loại thứ 2: biến cơ năng thành động năng của lưu chất. Để hoàn thành tốt nhất nhiệm vụ của cánh quạt trong trường hợp này tiết diện cánh và kết cấu của quạt phải tiếp xúc càng nhiều với dòng lưu chất càng tốt. Các khe hở giữa các cánh quạt chỉ cần đủ để hút lưu chất từ phía sau.
Quay lại với kết cấu của động cơ Jet Turbine, các cánh quạt ở bộ phận nén (Compressor) giữ vai trò biến chuyển động cơ thành động năng dòng khí và các cánh quạt ở Turbine đóng vai trò biến động năng dòng khí thành cơ năng. Với phần phân tích kết cấu cánh quạt trong hai trường hợp trên có thể giải thích vì sao dòng khí chỉ thoát ra phía sau mà không thoát ra ở phía trước.
Thêm vào đó, ngay từ lúc khởi động, các cánh quạt được quay từ động cơ điện, lúc này cánh quạt ở Copressor vẫn giữ đúng chức năng của nó là hút khí từ bên ngoài, nén lại rồi thổi vào động cơ. Còn các cánh quạt ở Turbine lại có tác dụng thổi khí trong buồng đốt của động cơ đẩy ra ngoài. Vậy ngay từ thời điểm chưa hoạt động (chưa xảy ra quá trình cháy) thì dòng khí dã là dòng chuyển động có hướng từ trước ra sau. Điều này cũng giúp hình thành nên chiều hướng của dòng khí.
Trong bài viết ở trên, chú DCL có câu hỏi là
Điều này có thể giải thích là mặc dù ít có tác dụng cản trở, nhưng dòng khí thoát ra từ buồng đốt có động năng rất lớn nên nó vẫn đủ năng lượng cho quá trình nén khí ở Copressor.
Vẫn chưa biết là cách lý luận như trên đã chính xác chưa, nhưng cháu vẫn cảm ơn chú DCL đã nêu ra các thắc mắc của mình và tham gia tranh luận. Điều này giúp cháu hiểu rõ hơn về kết cấu của loại động cơ này
Trước tiên cháu xin giới thiệu một vài hình ảnh về động cơ Jet Turbine mà người ta đã cải tiến được từ bộ Turbocharger của xe hơi
và họ đã làm thành công ý tưởng này.
Xem hình ảnh minh hoạ của động cơ Jet Turbine này thì có thể kết luận rằng cách lập luận chiều hướng dòng khí trong động cơ nhờ vào sự chênh lệch áp suất của cháu là sai vì nó không có ý nghĩa so với hình minh hoạ trên.
Vậy chiều của dòng khí trong quá trình hoạt động của động cơ như chú gải thích có vẻ là hợp lý. Dưới đây là phần phân tích về kết cấu và cách hoạt động của các cánh quạt.
Các cánh quạt sử dụng đều có mục đích là biến động năng của dòng lưu chất thành cơ năng (chuyển động quay tròn) và ngược lại. Vậy kết cấu của các cách quạt này là giống hay khác nhau?
Các hình ảnh mô tả hình dạng cách quạt biến năng lượng gió thành cơ năng.
Các hình ảnh mô tả hình dạng cách quạt biến cơ năng thành động năng của dòng lưu chất.
Rõ ràng với hai chức năng làm việc khác nhau thì kết cấu và hình dáng của hai loại cánh quạt là khác nhau.
Với loại thứ 1: biến năng lượng gió thành cơ năng. Rõ ràng điều kiện tiên quyết để nó có thể hoạt động đúng chức năng là phải có dòng khí lưu động đi xuyên qua nó. Vì thế kết cấu của nó phải tạo điều kiện cho dòng khí càng dễ đi qua càng tốt. Góc nghiêng của các cánh quạt sẽ lấy một phần động năng của dòng khí đi qua để chuyển đổi thành cơ năng.
Điều này giải thích vì sao các cánh quạt của “ cối xay gió” lại có tiết diện nhỏ và ít cánh đến vậy. Con người đã thông minh để hiểu rằng không thể tham trong trương hợp này bằng cách bố trí nhiều các cánh quạt để thu được nhiều năng lượng hơn vì không gian làm việc của nó hoàn toàn mở nên việc bố trí nhiều cánh quạt sẽ khiến cho gió di chuyển ra xung quanh mà không đi xuyên qua nó.
Với loại thứ 2: biến cơ năng thành động năng của lưu chất. Để hoàn thành tốt nhất nhiệm vụ của cánh quạt trong trường hợp này tiết diện cánh và kết cấu của quạt phải tiếp xúc càng nhiều với dòng lưu chất càng tốt. Các khe hở giữa các cánh quạt chỉ cần đủ để hút lưu chất từ phía sau.
Quay lại với kết cấu của động cơ Jet Turbine, các cánh quạt ở bộ phận nén (Compressor) giữ vai trò biến chuyển động cơ thành động năng dòng khí và các cánh quạt ở Turbine đóng vai trò biến động năng dòng khí thành cơ năng. Với phần phân tích kết cấu cánh quạt trong hai trường hợp trên có thể giải thích vì sao dòng khí chỉ thoát ra phía sau mà không thoát ra ở phía trước.
Thêm vào đó, ngay từ lúc khởi động, các cánh quạt được quay từ động cơ điện, lúc này cánh quạt ở Copressor vẫn giữ đúng chức năng của nó là hút khí từ bên ngoài, nén lại rồi thổi vào động cơ. Còn các cánh quạt ở Turbine lại có tác dụng thổi khí trong buồng đốt của động cơ đẩy ra ngoài. Vậy ngay từ thời điểm chưa hoạt động (chưa xảy ra quá trình cháy) thì dòng khí dã là dòng chuyển động có hướng từ trước ra sau. Điều này cũng giúp hình thành nên chiều hướng của dòng khí.
Trong bài viết ở trên, chú DCL có câu hỏi là
Dù sao cũng cám ơn cậu Hoangcokhi, dù cách giải thích như vậy vẫn không thuyết phục. Nếu dòng khí đi về phía sau ít bị cản trở thì nó cũng ít có tác dụng làm quay turbine phía sau. Thế mà turbine sau lại chính là động lực để quay turbine trước, còn turbine trước có nhiệm vụ hút và nén khí đến tỷ số rất cao như cậu đã nêu.
Vẫn chưa biết là cách lý luận như trên đã chính xác chưa, nhưng cháu vẫn cảm ơn chú DCL đã nêu ra các thắc mắc của mình và tham gia tranh luận. Điều này giúp cháu hiểu rõ hơn về kết cấu của loại động cơ này
Last edited: