Tất nhiên là như vậy rồi, nhưng với động cơ đốt trong thông thường (động cơ phản lực cũng là động cơ đốt trong) thì các xúp-páp đóng mở luân phiên sẽ quy định chiều hút và xả cho dòng khí, kết hợp với thời điểm đánh lửa để động cơ tiếp tục quay theo chiều đã định. Nhưng với động cơ phản lực turbine thì lại không có cơ cấu van như vậy, nó cứ thông thống hai đầu mới lạ chứ, chẳng khác gì một cái ống cả. Càng nghĩ tớ càng thấy khó hiểu và cảm phục các nhà phát minh ra nó vô cùng!
Áp suất tại đầu ra của máy nén(là áp cửa phía trước) lớn hơn nhiều so với áp suất của khí quyển (là áp của cửa sau). Để cân bằng áp suất trong buồng đốt thì lượng khí bị tăng thể tích sẽ di chuyển ra cửa sau trước chứ chú. Nếu áp suất tại cửa sau này được nâng lên đến bằng hoặc gần bằng áp suất cửa trước (hoặc ngước lại không khí ở cửa trước không bị nén)thì lúc đó mới xảy ra hiện tượng khí thoát ra cả hai cửa. Chính sự di chuyển của khí mới làm cho turbine quay.
Để có hiện tượng thoát ra ngoài của dòng khí bị tăng thể tích thì áp suất phải giảm dần (theo lý thuyết thì nó phải là đường thẳng tuyến tính)
Cháu lấy ví dụ thế này nhé. Một cái bong bóng được thổi căng,áp suất trong nó tăng cao hơn với không khí bên ngoài nên làm cái bong bóng căng ra theo mọi hướng do áp suất khí quyển tác dụng bên ngoài nó là như nhau và sức căng của vật liệu cũng gần như nhau. Nếu tiếp tục thổi căng nữa thì chỗ có sức căng của vật liệu yêú nhất sẽ bị áp suất bên trong đẩy ra quá mức dẫn đến phá huỷ.
Trong trường hợp buồng đốt này cũng vậy, áp suất lớn bên trong sẽ đẩy ra bên ngoài tại nơi có áp bên ngoài nhỏ hơn
Để có hiện tượng thoát ra ngoài của dòng khí bị tăng thể tích thì áp suất phải giảm dần (theo lý thuyết thì nó phải là đường thẳng tuyến tính)
Cháu lấy ví dụ thế này nhé. Một cái bong bóng được thổi căng,áp suất trong nó tăng cao hơn với không khí bên ngoài nên làm cái bong bóng căng ra theo mọi hướng do áp suất khí quyển tác dụng bên ngoài nó là như nhau và sức căng của vật liệu cũng gần như nhau. Nếu tiếp tục thổi căng nữa thì chỗ có sức căng của vật liệu yêú nhất sẽ bị áp suất bên trong đẩy ra quá mức dẫn đến phá huỷ.
Trong trường hợp buồng đốt này cũng vậy, áp suất lớn bên trong sẽ đẩy ra bên ngoài tại nơi có áp bên ngoài nhỏ hơn
Last edited:
Vấn đề này hay đây!
Cậu Hoàng lại lập luận sơ hở rồi. Nếu xét áp suất ngoài động cơ thì đó chính là áp suất khí quyển. Áp suất trước cửa hút và sau cửa xả phải bằng nhau chứ! Đấy là nói về lý thuyết, chứ thực tế khi động cơ làm việc, ngay trước cửa hút phải là áp suất âm còn ngay sau cửa xả phải là áp suất dương. Nếu xét về bên trong động cơ, chỗ buồng đốt, thì áp suất khí là cân bằng. Vậy thì lẽ ra khí cháy sẽ có xu hướng phụt về đằng trước nhiều hơn mới phải.
Cậu Hoàng lại lập luận sơ hở rồi. Nếu xét áp suất ngoài động cơ thì đó chính là áp suất khí quyển. Áp suất trước cửa hút và sau cửa xả phải bằng nhau chứ! Đấy là nói về lý thuyết, chứ thực tế khi động cơ làm việc, ngay trước cửa hút phải là áp suất âm còn ngay sau cửa xả phải là áp suất dương. Nếu xét về bên trong động cơ, chỗ buồng đốt, thì áp suất khí là cân bằng. Vậy thì lẽ ra khí cháy sẽ có xu hướng phụt về đằng trước nhiều hơn mới phải.
Chaú chưa hiểu rõ lắm vấn đề mà chú nêu ra ở trên. Cháu giải thícht thheo cách hiểu của cháu thế này chú xem thử nhé.
Đúng là áp suất ở cửa trước và cửa sau của động cơ là như nhau và bằng áp suất khí quyển. Nhưng áp suất ở cửa trước và cửa sau của buồng đốt là khác nhau. Áp suất ở cửa trước của buồng đốt là áp suất sau khi được nén lên nhiều lần còn áp suất ở cửa sau của buồng đốt vẫn chính là áp suất khí quyển. Do vậy áp suất tại cửa trước của buồng đốt vẫn cao hơn áp suất tại cửa sau buồng đốt nhiều lần
Đúng là áp suất ở cửa trước và cửa sau của động cơ là như nhau và bằng áp suất khí quyển. Nhưng áp suất ở cửa trước và cửa sau của buồng đốt là khác nhau. Áp suất ở cửa trước của buồng đốt là áp suất sau khi được nén lên nhiều lần còn áp suất ở cửa sau của buồng đốt vẫn chính là áp suất khí quyển. Do vậy áp suất tại cửa trước của buồng đốt vẫn cao hơn áp suất tại cửa sau buồng đốt nhiều lần
Hì, đọc lại bài viết trên thì thấy cách lập luận cửa trước và cửa sau như thế làm chú hiểu lầm và cảm thấy sơ hở là phải rồi. Cháu giải thích rõ hơn tí.
Áp suất đầu vào của bộ phận nén là áp suất khí quyển. Áp suất ở cửa ra của bộ phận nén là rất cao nhờ quá trình nén khong khí. Áp suất này cũng chính là áp suất ở cửa trước của buồng đốt.Còn áp suất ở cửa sau của buồng đốt chính là áp suất của không khí.
Chính vì không khí bị cháy và tăng thể tích trong phạm vi buồng cháy nên nó có 2 cửa để thoát ra và nó sẽ thoát ra ở cửa có áp suất thấp hơn là ở cửa sau
Áp suất đầu vào của bộ phận nén là áp suất khí quyển. Áp suất ở cửa ra của bộ phận nén là rất cao nhờ quá trình nén khong khí. Áp suất này cũng chính là áp suất ở cửa trước của buồng đốt.Còn áp suất ở cửa sau của buồng đốt chính là áp suất của không khí.
Chính vì không khí bị cháy và tăng thể tích trong phạm vi buồng cháy nên nó có 2 cửa để thoát ra và nó sẽ thoát ra ở cửa có áp suất thấp hơn là ở cửa sau
Last edited:
M
Đúng như vậy đó! luồng khí nóng sẽ không thể phụt ra phía trước được. Tại vì sao ư? Xét riêng không gian buồng đốt thì nó giống như một cái ống ( như mô tả của bác DCL) một đầu ta đưa khí nén với áp suất lớn hơn nhiều lần so với đầu còn lại thì thử hỏi làm sao dòng khí nóng này phụt hướng ngược lại ( giống y như ở cái đền khò ấy mà ).
[LEFT]Tớ nghĩ thế này, chẳng biết có đúng không: trong buồng đốt, áp suất khí là bằng nhau, kể cả phía sau turbine trước (máy nén) lẫn phía trước của turbine sau. Thế nhưng do thiết kế khác nhau về góc nghiêng của các cánh turbine trước và sau nên cho dù thoạt đầu khi chúng chưa quay, khí cháy có thể phụt ra cả hai đầu, nhưng vẫn làm cho trục turbine quay theo chiều mong muốn. Có lẽ cánh turbine sau nghiêng nhiều hơn nên dễ quay và quay mạnh khi có dòng khí đi qua, thắng được lực quay ngược lại của turbine trước có góc nghiêng nhỏ. Điều này rất hợp lý vì nếu turbine trước có góc cánh nhỏ thì tuy khó quay khi có dòng khí đi qua, nhưng nó lại có khả năng nén rất tốt. Kết quả là phía máy nén sẽ nạp khí vào buồng đốt và khí thải sẽ xả ra phía ngược lại. Có thể thực tế thì khi khởi động, người ta đã làm cho trục turbine quay theo chiều ấn định, khiến cho khí thải càng không có cơ hội phụt ra phía trước.
[/LEFT]
M
Tớ nghĩ thế này: ta không xem xét đến quá trình đốt cháy là gì vội, có 1 thiết bị thí nghiệm gồm ống chữ T, nếu thổi khí nén vào nhánh ống thẳng đứng thì khí sẽ phụt ra cả hai đầu ống còn lại.
Nếu bên trong là 2 turbine lắp trên cùng một trục, chúng có góc nghiêng của cánh là khác nhau thì thoạt đầu, có thể khí vẫn phụt ra cả 2 đầu, nhưng trục mang các turbine sẽ quay theo hướng mà dòng khí tác động vào turbine bên phải, do thắng lực dòng khí tác động vào turbine bên trái và kết quả là dòng khí sẽ đi như minh họa:
Đối với động cơ phản lực, thì dòng khí nén của thí nghiệm trên được thay bằng sự tăng thể tích của hỗn hợp khí cháy mà thôi.
Nếu bên trong là 2 turbine lắp trên cùng một trục, chúng có góc nghiêng của cánh là khác nhau thì thoạt đầu, có thể khí vẫn phụt ra cả 2 đầu, nhưng trục mang các turbine sẽ quay theo hướng mà dòng khí tác động vào turbine bên phải, do thắng lực dòng khí tác động vào turbine bên trái và kết quả là dòng khí sẽ đi như minh họa:
Đối với động cơ phản lực, thì dòng khí nén của thí nghiệm trên được thay bằng sự tăng thể tích của hỗn hợp khí cháy mà thôi.
Em đồng ý cơ bản về nguyên tắc như bác DCL giải thích. Có thể hình dung động cơ là một cái ống có một đầu vào và một đầu ra, do cấu tạo nên khi khí cháy nở ra, nó sẽ khó thoát ra phía đầu vào mà dễ thoát ra phía đầu ra (gần giống như ta lắp một cái van 1 chiều ở đầu vào) . Khi khí cháy nở ra nó làm quay các cánh ở đầu ra với một lực mômen tương đối nhỏ. Lực quay này chuyền vào, làm quay các cánh nén ở đầu vào, do cấu tạo các cánh nén ở đầu vào có rất nhiều lớp, nên với một lực mômen nhỏ nó cũng tạo ra một áp suất nén nhiên liệu rất lớn (nhưng với một lưu lượng khí nhiên liệu ít vừa phải- vì lượng khí nhiên liệu bao giờ cũng nhỏ hơn thể tích lượng khí thải). Nó hơi giống như nguyên tắc bình thông nhau có tiết diện xilanh khác nhau. Tóm lại là ở đầu vào thì động cơ tạo ra một áp suất lớn hơn, với một thể tích khí nhỏ hơn, còn ở đầu ra thì nó có áp suất nhỏ hơn nhưng với lượng khí thoát ra nhiều hơn, lượng khí thoát ra này tạo phản lực cho máy bay bay về phía trước- là lượng khí tạo ra năng lượng chính. Phần cánh ở phía sau chỉ có tác dụng chích năng lượng này làm quay phần cánh nén nhiên liệu ở phần đầu vào- thay vì phải lắp một động cơ máy nén nữa. Còn về chiều quay của động cơ theo em một phần do bộ khởi động, phần chính là do cấu tạo các lớp cánh trước và các lớp cánh sau nên nó dễ quay theo chiều quay của lớp cánh sau hơn là quay theo chiều quay của các lớp cánh trước- vì các cánh trước có nhiều lớp hơn, để nó quay ngược lại cần áp suất lớn hơn nhiều. (cánh trước mới là cánh nén, cánh sau chỉ là cánh thu năng lượng như cái chong chóng)
Last edited:
@dcl :
Bác nói cũng giống ý em "....nếu bố trí cánh nghiêng tuoc bin cùng chiều với cánh quạt nén thì khi tuốc bin bị dòng khí cháy làm quay thì quạt nén quay càng nén mạnh hơn nhỉ ? có thể nó quay độc lập ? nói chung là không rõ cấu tạo....."
thoạt đầu nghe hợp lý nhưng,
Về cấu tạo , xem trong Wiki thì phần tuốc bin máy nén là cách quạt (roto) lắp lồng không trên cái trục giữa.
Vậy vẫn có vấn đề
Bác nói cũng giống ý em "....nếu bố trí cánh nghiêng tuoc bin cùng chiều với cánh quạt nén thì khi tuốc bin bị dòng khí cháy làm quay thì quạt nén quay càng nén mạnh hơn nhỉ ? có thể nó quay độc lập ? nói chung là không rõ cấu tạo....."
thoạt đầu nghe hợp lý nhưng,
Về cấu tạo , xem trong Wiki thì phần tuốc bin máy nén là cách quạt (roto) lắp lồng không trên cái trục giữa.
Vậy vẫn có vấn đề
M
Đồng ý là "góc nghiêng khác nhau" có thể làm cho khí thải dễ thoát về phía sau nếu bố trí cánh
phía sau nghiêng nhiều hơn
phí trước nếu trong điều kiện áp suất lên nó là như nhau (như thí nghiệm của bác DCL). Nhưng ở đây chúng ta có điều kiện hoàn toàn khác mà, áp suất đầu vào của buồng đốt (đầu ra máy nén) cao hơn nhiều lần phía đầu còn lại và chiều của dòng khí nén đó cũng đã được định hướng là chiều từ trước ra sau rồi. Nếu bố trí chiều dòng khí nén như vậy thì không cần biết có
hay không thì dòng khí nóng (thải) sẽ phải theo hướng của dòng khí nén. Việc bố trí
trên đường thoát chỉ để tận dụng động năng của dòng khí khi di chuyển và góc nghiêng thích hợp là để hiệu quả của việc này tốt nhất.
Last edited by a moderator:
Ô là là! MTAM ơi, cậu lại hở sườn rồi!
Nếu cậu chưa nhất trí rằng áp suất trong buồng đốt là như nhau ở mọi điểm thì ta chưa thể tranh luận tiếp được và cậu không cần mất thời gian đọc những dòng sau! Nếu cậu nhất trí như vậy thì vấn đề mới có thể được giải quyết và ta sẽ thảo luận tiếp theo như dưới đây:
1. Cậu có đồng ý rằng có những cánh quạt tạo nhiều gió hơn những cánh quạt khác với cùng đường kính và tốc độ quay không?
2. Cậu có đồng ý rằng với cùng một tốc độ gió thì có những chong chóng (một kiểu đồ chơi trẻ em, quay khi có gió thổi vào) quay mạnh hơn những chong chóng khác không?
3. Cái này thì không bắt cậu phải công nhận một cách khiên cưỡng, nhưng nếu từng quan tâm tới khí động, cậu sẽ thấy những cánh quạt tạo gió mạnh lại khá khó bị quay nếu bị thổi gió vào; ngược lại, những chong chóng dễ quay với 1 luồng gió nhẹ lại ít tạo ra nhiều gió nếu nó chủ động quay.
Từ 3 điều trên, nếu ta lắp trên cùng một trục, đầu này là một cái chong chóng tốt, đầu kia là 1 cái quạt tốt, thì dĩ nhiên cùng 1 áp suất, trục sẽ quay theo chong chóng và quạt sẽ bị quay theo. Điều này tạo ra hiệu ứng dòng khí mà ta mong muốn.
@TYA, tớ không rõ lắm về cấu tạo của động cơ này (và vì thế mới có những thắc mắc ngớ ngẩn nêu trên) nhưng dứt khoát không tin rằng turbine nén lại lắp lồng không trên trục, vậy thì nó lấy năng lượng ở đâu mà nén khí? Tớ tin chắc như đinh đóng cột rằng nó bị cưỡng bức quay đồng tốc với turbine sau, chính nhờ turbine sau lắp đồng trục cứng với nó mà nó bị quay theo.
Nếu cậu chưa nhất trí rằng áp suất trong buồng đốt là như nhau ở mọi điểm thì ta chưa thể tranh luận tiếp được và cậu không cần mất thời gian đọc những dòng sau! Nếu cậu nhất trí như vậy thì vấn đề mới có thể được giải quyết và ta sẽ thảo luận tiếp theo như dưới đây:
1. Cậu có đồng ý rằng có những cánh quạt tạo nhiều gió hơn những cánh quạt khác với cùng đường kính và tốc độ quay không?
2. Cậu có đồng ý rằng với cùng một tốc độ gió thì có những chong chóng (một kiểu đồ chơi trẻ em, quay khi có gió thổi vào) quay mạnh hơn những chong chóng khác không?
3. Cái này thì không bắt cậu phải công nhận một cách khiên cưỡng, nhưng nếu từng quan tâm tới khí động, cậu sẽ thấy những cánh quạt tạo gió mạnh lại khá khó bị quay nếu bị thổi gió vào; ngược lại, những chong chóng dễ quay với 1 luồng gió nhẹ lại ít tạo ra nhiều gió nếu nó chủ động quay.
Từ 3 điều trên, nếu ta lắp trên cùng một trục, đầu này là một cái chong chóng tốt, đầu kia là 1 cái quạt tốt, thì dĩ nhiên cùng 1 áp suất, trục sẽ quay theo chong chóng và quạt sẽ bị quay theo. Điều này tạo ra hiệu ứng dòng khí mà ta mong muốn.
@TYA, tớ không rõ lắm về cấu tạo của động cơ này (và vì thế mới có những thắc mắc ngớ ngẩn nêu trên) nhưng dứt khoát không tin rằng turbine nén lại lắp lồng không trên trục, vậy thì nó lấy năng lượng ở đâu mà nén khí? Tớ tin chắc như đinh đóng cột rằng nó bị cưỡng bức quay đồng tốc với turbine sau, chính nhờ turbine sau lắp đồng trục cứng với nó mà nó bị quay theo.
Last edited:
M
Thế thì theo cậu, tại sao áp suất khí tại các vị trí trong một không gian như vậy lại khác nhau? Đồng ý rằng áp suất phải mất một thời gian bằng tốc độ âm thanh để truyền từ đầu này đến đầu kia và nếu trong một cái ống rất dài thì thời gian truyền mới có thể có ý nghĩa. Còn trong một cái động cơ như vậy thì có thể coi chúng luôn có áp suất bằng nhau. Hơn nữa, chính bài mà cậu Hoàng giới thiệu cũng đã nói quá trình cháy là đẳng áp rồi đấy thôi! Áp suất đó cao hơn áp suất bên ngoài nhưng bằng nhau tại khoảng giữa các turbine.
Theo cháu, nếu chú DCL cho rằng áp tại mọi điểm trong buồng đốt là như nhau. Dòng chảy của khí đến vị trí trứơc cách turbine sẽ bị cản trở. Điều này làm giảm vận tốc của dòng khí và làm áp suất tại điểm này tăng cao hơn. Điều này làm áp suất tại đây cao hơn áp suất phía trước của buồng đốt và sẽ làm dòng khí chạy ngược lại phía trước.
Vấn đề cháy đẳng áp trong buồng đốt cháu đưa ra ở trên không nhất thiết phải là áp suất tại mọi điểm trong buồng đốt là như nhau. Nó chỉ có ý nghĩa là áp suất trong buồng đốt là không dao động hay nói cách khác nó giữ nguyên hình dạng của đường biễu diễn trong suốt quá trình đốt cháy.
Cháu vẫn giữ ý kiến cho rằng đường biễu diễn áp suất trong buồng đốt là một đường thẳng xiên về phía sau (theo lý thuyết) nên đến vị trí phía trước turbine, áp suất ở đây sẽ được tăng lên một lượng nào đó nhưng không thể lớn hơn áp suất tại cửa vào của buồng đốt và đường biễu diễn của nó sẽ bớt dốc hơn
Vấn đề cháy đẳng áp trong buồng đốt cháu đưa ra ở trên không nhất thiết phải là áp suất tại mọi điểm trong buồng đốt là như nhau. Nó chỉ có ý nghĩa là áp suất trong buồng đốt là không dao động hay nói cách khác nó giữ nguyên hình dạng của đường biễu diễn trong suốt quá trình đốt cháy.
Cháu vẫn giữ ý kiến cho rằng đường biễu diễn áp suất trong buồng đốt là một đường thẳng xiên về phía sau (theo lý thuyết) nên đến vị trí phía trước turbine, áp suất ở đây sẽ được tăng lên một lượng nào đó nhưng không thể lớn hơn áp suất tại cửa vào của buồng đốt và đường biễu diễn của nó sẽ bớt dốc hơn
Last edited:
Việc dòng khí đi qua turbine trước và được tăng áp hoàn toàn tuân theo định luật Bernuli chứ không có gì bí ẩn cả. Các cánh turbine được chế tạo theo biên dạng hình khí động uốn cong, khiến cho tốc độ dòng khi đi phía bụng cánh thấp hơn tốc độ dòng khí đi trên lưng cánh. Do vậy, đối với mỗi cánh thì áp suất khí phía bụng cao hơn phía lưng. Nếu lắp nhiều tầng turbine thì theo nguyên lý này, áp suất khí tăng dần lên sau mỗi tầng.
Về phía turbine sau thì dòng khí trong buồng đốt có áp suất cao được xả ra ngoài, nó truyền năng lượng dưới dạng áp suất thành động năng dòng khí phụt ra để tạo thành lực đẩy theo định luật bảp toàn năng lượng và một phần để làm quay turbine sau. Turbine sau lại truyền moment quay đến turbine nén đằng trước. Việc biến áp suất dòng khí thải thành lực quay turbine sau cũng hoàn toàn tuân theo định luật Bernuli mà thôi!
Thế nhưng trong buồng đốt chẳng có gì cả, chỉ có bu-gi với kích thước không đáng kể đặt trong MỘT ỐNG RỖNG TUẾCH, nếu các cậu vẫn cho rằng trong buồng đốt có áp suất khác nhau tại các vị trí khác nhau thì cho phép tớ hỏi lại một lần nữa: TẠI SAO NÓ LẠI KHÁC NHAU? Định luật hoặc định lý nào quy định như vậy?
Về phía turbine sau thì dòng khí trong buồng đốt có áp suất cao được xả ra ngoài, nó truyền năng lượng dưới dạng áp suất thành động năng dòng khí phụt ra để tạo thành lực đẩy theo định luật bảp toàn năng lượng và một phần để làm quay turbine sau. Turbine sau lại truyền moment quay đến turbine nén đằng trước. Việc biến áp suất dòng khí thải thành lực quay turbine sau cũng hoàn toàn tuân theo định luật Bernuli mà thôi!
Thế nhưng trong buồng đốt chẳng có gì cả, chỉ có bu-gi với kích thước không đáng kể đặt trong MỘT ỐNG RỖNG TUẾCH, nếu các cậu vẫn cho rằng trong buồng đốt có áp suất khác nhau tại các vị trí khác nhau thì cho phép tớ hỏi lại một lần nữa: TẠI SAO NÓ LẠI KHÁC NHAU? Định luật hoặc định lý nào quy định như vậy?
Ở đây không thể nói định lý hoặc định luật nào nói như thế được chú ạ. Nó xảy ra theo một quá trình và có sự chuyển đổi giữa các đại lượng nhiệt độ, thể tích, vận tốc và áp suất.Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào kết cấu và hình dáng của các bộ phận trong động cơ. Dạo này đang bận quá cháu chưa tìm hiểu thêm về điều này được. Nếu rảnh và chưa có đáp án thoã đáng cho điều này cháu sẽ tìm hiểu thêm để xem nó thế nào, đúng hay sai và đúng hay sai ở điểm nào.
Mà trong dd có nhiều bạn yêu thích về động cơ và cũng có nhiều người học về động lực lắm sao không thấy ai tham gia vào vụ này nhỉ. Đôi khi có nhiều điều làm rõ ràng hơn về vấn đề này thì sao
Mà trong dd có nhiều bạn yêu thích về động cơ và cũng có nhiều người học về động lực lắm sao không thấy ai tham gia vào vụ này nhỉ. Đôi khi có nhiều điều làm rõ ràng hơn về vấn đề này thì sao
Àh, chú hiểu lầm ý cháu rồi. Ý cháu ở đây là không có một định lý hoặc định luật nào nói lên điều mà chú đã hỏi: định lý hoặc định luật nào nói lên áp suất trong buồng cháy là không bằng nhau tại mọi điểm. Cháu nói ở đây là một quá trình và nó chịu ảnh hưởng của nhiều định lý hoặc định luật như: định luật Boyle, định luật Charles, định luật Bernuli,...
Last edited: