ويكيبيديا

نسبة الضغط الكلي: الفرق بين النسختين

تصفح التاريخ تفاعلياً
[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
→ التعديل السابقالتعديل اللاحق ←
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
مرئينص الويكي
استبدال الملف Usaf.c5.galaxy.750pix.jpg بالملف USAF_C-5_Galaxy_in_flight.jpg
JarBot (نقاش | مساهمات)
17٬592٬533 edits
سطر 1:
[[ملف:British Airways Concorde G-BOAC 03.jpg|400px|تصغير|يسار|طائرة كونكورد_خطوط الطيران البريطانية 1983_أنتجت عام 1965 و استمر إنتاجها حتي عام 1979_أجرت أول رحلة لها عام 1976 و توقف استخدامها عام 2003]]
في [[هندسة الطيران]], تعرف '''نسبة الضغط الكلي''' {{إنج|Overall pressure ratio}} أنها نسبة [[ضغط الركود]]{{إنج|Stagnation pressure}} عند مقدمة و مؤخرةومؤخرة [[ضاغط]] [[المحرك النفاث]].<br/>
و تزداد الكفاءة بشكل عام كلما زادت نسبة الضغط الكلي لكن أيضا يزداد [[وزن]] المحرك مما يؤدي لاختيار نسب متوسطة لنسبة الضغط الكلي.
 
سطر 8:
[[ملف:SNECMA-Atar-101G3.JPG|400px|تصغير|يسار|محرك نفاث توربيني_ سنيكما أتار 101, فرنسي الصنع إستخدم أول مرة عام 1948]]
[[ملف:Airbus Lagardère - Trent 900 engine MSN100 (6).JPG|400px|تصغير|يسار|محرك نفاث توربيني_رولز رويس ترينت900, في خط التجميع]]
في المحركات النفاثة الأولية كانت نسبة الضغط منخفضة و محدودةومحدودة بسبب عدم دقة تصميم الضاغط فضلا عن حدود [[الإجهادات]] التي تستطيع مواد التصنيع آنذاك تحملها.<br/>
علي سبيل المثال كانت نسبة الضغط في محرك "جانكرز جومو 004"_أول محرك نفاث توربيني و استخدمواستخدم في [[الحرب العالمية الثانية]]_ 3.14:1 , ثم إرتفعت بعد الحرب العالمية الثانية إلي 5.2:1 في محرك إسنيكما أتار_محرك نفاث توربيني محوري السريان [[فرنسي]] الصنع_ و بمرور الزمن تحسنت عمليات التصميم و استخدمتواستخدمت مواد ذات خواص أفضل في صنع ريش الضاغط كما ظهرت المراحل المتعددة في الضاغط و [[تربينة غازية|التربينة]] للمحرك النفاث مما أدي إلى ارتفاع قيمة نسبة الضغط الكلي بشكل كبير.<br/>
حيث تعمل اليوم المحركات النفاثة المستخدمة في الأغراض المدنية علي نسبة ضغط بين 30:1 و 40:1, و علي سبيل المثال يعمل محرك [[رولز رويس]] ترينت900 المستخدم في طائرة [[إيرباص A380]] علي نسبة ضغط 39:1.
== مميزات نسب الضغط الكلي المرتفعة ==
تؤدي نسب الضغط الكلي المرتفعة إلى السماح باستخدام فوهة {{إنج|Nozzle}}<br/>
_في مؤخرة المحرك_ النسبة بين مساحتي دخول و خروجوخروج الغازات منها كبيرة مما يؤدي إلى تحويل كمية أكبر من المحتوي الحراري_[[الإنثالبي]]_ للغازات الخارجة من التربينة إلي [[طاقة حركة]] فتزيد [[سرعة]] خروج [[الغازات]] من المحرك فتزيد القوة الدافعة.<br/>
كما يؤدي أيضا ارتفاع نسب الضغط الكلي إلى تحسين المعدل النوعي لإستهلاك الوقود.
 
== عيوب نسب الضغط الكلي المرتفعة ==
تعتبر ارتفاع [[درجة حرارة]] [[الهواء]] نتيجة إنضغاطهانضغاطه من العناصر الرئيسية المحددة لقيمة نسبة الضغط الكلي. حيث تزداد درجة حرارة الهواء تدريجيا أثناء زيادة ضغطه في مراحل الضاغط المتتالية,المتتالية، و قدوقد تصل درجة الحرارة لقيم مرتفعة فتشكل خطرا علي ريش الضاغط و تزيدوتزيد من إحتماليةاحتمالية إنهيارهاانهيارها نتيجة زيادة الإجهادات الحرارية عن القيمة المسموح بها للمواد المصنعة منها الريش.<br/>
و تعتبر المرحلة الأخيرة من الضاغط أكثر المراحل عرضة لهذا الأمر لذلك فإن الحفاظ علي درجة حرارة خروج الهواء من الضاغط في مدي معين يعتبر دليل علي الكفاءة,الكفاءة، و لإتمامولإتمام ذلك يتم استخدام بعض الهواء من المراحل الأولي للضاغط لتبريد الريش في المراحل الأخيرة منه.<br/>
يتم ضبط نسبة الضغط الكلي في المحركات النفاثة المستخدمة في [[الطائرات]] ذات الأغراض المدنية بتحليق الطائرة لارتفاعات عالية نظرا لإنخفاضلانخفاض الضغط و [[درجة الحرارة]] فيسهل التخلص من بعض [[الحمل الحراري]] في الضاغط,الضاغط، و بالتاليوبالتالي يسهل تعديل نسبة الضغط.<br/>
[[ملف:F-111F dropping high-drag bombs.jpg|400px|تصغير|يسار|جنرال دايناميكس F111 خنزير الأرض]]
أما محركات [[الطائرات العسكرية]] فعادة ما تعمل تحت ظروف تزيد من الحمل الحراري المعرضة له. علي سبيل المثال فإن طائرة [[جنرال دايناميكس]] F111 خنزير الأرض<br/>
{{إنج|General Dynamics F-111 Aardvark}} كانت تعمل عند سرعات تصل إلى 1.1 [[ماخ]] عند [[سطح البحر]], و نتيجة للحمل الحراري الكبير المعرضة له تلك الطائرات فإن نسبة الضغط الكلي لمحركات الطائرات العسكرية كانت منخفضة,منخفضة، فعلي سبيل المثال كانت نسبة الضغط الكلية 20:1 في محرك [[برات آند ويتني|برات آند و يتني]] TF30 _المستخدم في طائرة F-111 و مع تطور التكنولوجيا تحسنت نسبة الضغط الكلي,الكلي، ففي محركات جنرال إليكتريك F110 و برات أند و يتنيويتني F135 بلغت 30:1.<br/>
[[ملف:Pratt & Whitney TF30.jpg|400px|تصغير|يسار|برات آند و يتني TF30 بمتحف للطائرات العسكرية بفلوريدا]]
[[ملف:F110-GE Turbofan Engine.jpg|400px|تصغير|يسار|صيانة في محرك جنرال إليكتريك F110 المروحي ليستخدم في طائرةF-16, عام 1986]]
[[ملف:F-35A Lightning II Joint Strike Fighter Powerplant on display at Centenary of Military Aviation 2014.jpg|400px|تصغير|يسار|محرك برات أند و يتني F-135 في عرض للذكري المئوية لسلاح الجو الملكي الأسترالي العسكري عام 2014]]
 
عامل أخر يؤثر في تحديد نسبة الضغط الكلي هو [[وزن]] المحرك,المحرك، حيث يزداد وزن المحرك نتيجة زيادة مراحل الضاغط لزيادة نسبة الضغط مما يؤدي لزيادة كمية [[وقود الطائرات|الوقود]] المطلوب. و لذلك يتم تحديد نسبة ضغط مناسبة بناء على كل العوامل السابق ذكرها و بناءوبناء على الغرض المطلوب من محرك الطائرة.
 
== أمثلة ==
سطر 37:
! المحرك !! نسبة الضغط الكلي !! الاستخدام!!ملاحظات
|-
| [[رولز رويس ترنت إكس دبليو بي|رولز رويس ترينت XWB]] || 1:52 || يستخدم في طائرة أير باص A350 XWB ||
|-
|[[جنرال إلكتريك جي إي 90|جينرال إليكتريك GE90]] ||1:42 || يستخدم في طائرة [[بوينغ 777]] ||
|-
| جينرال إليكتريك CF6 || 1:30٫5 || يستخدم في طائرات: [[بوينغ 747]], [[بوينغ 767]], آير باص A300, [[لوكهيد سي5 غلاكسي|لوكهيد C5 جلاكسي]], MD11 ||
|-
| [[جنرال إلكتريك إف110|جينرال إليكتريك F110]] || 1:30 ||يستخدم في طائرات [[إف-14 توم كات|F14]]_ نسر[[إف-15 إيغل]]_F16 ||
|-
|برات آند ويتني TF30 || 1:20 || يستخدم في طائرات F14 و[[جنرال دايناميكس]] F111 خنزير الأرض ||
|-
| [[رولز رويس]]-سنيكما أوليمبس 593 ||1:15٫5 || [[كونكورد]] || في الكونكورد تستخدم فوهة دخول فوق صوتية{{إنج|Supersonic inlet nozlle}} فتساعد في رفع نسبة الضغط الكلي إلي 1:80
|}
 
== الإختلاف عن المصطلاحات المشابهة ==
لا يجب أن يحدث خلط بين مصطلح نسبة الضغط الكلي و مصطلحومصطلح [[نسبة الإنضغاط]] {{إنج|Compression ratio}} المستخدم في المحركات الترددية {{إنج|reciprocating engines}}. حيث يعبر مصطلح نسبة الإنضغاطالانضغاط عن نسبة حجم خليط الوقود في إسطوانة المحرك عندما يكون المكبس عند النطقة الميتة العليا إلي حجم الخليط عندما يكون المكبس النقط الميتة السفلى أي أنه يعتمد علي موضع المكبس في الإسطوانة.<br/>
و هذا عكس تعريف مصطلح نسبة الضغط الكلي المستخدم في محركات التربينات الغازية.
 
== نسبة الإنضغاطالانضغاط مقابل نسبة الضغط الكلي ==
لأي خليط من الغازات يمكن ربط نسبة الضغط الكلي وونسبة نسبة الإنضغاطالانضغاط كما في الجدول التالي<br/>
{| class="wikitable"
|-
! نسبة الإنضغاطالانضغاط r !! نسبة الضغط الكلي Pr
|-
|1:1||1:1
سطر 85:
* V2: حجم الخليط عندما يكون الخليط عند النقطة الميتة السفلى.
 
بينما نسبة الضغط الكلي_ و يرمز لها pr_ نسبة ضغوط,ضغوط، كما توضح المعادلة التالية
 
: <math>PR=\frac{P_2}{P_1}</math>.
سطر 98:
r=\frac{T_1}{T_2} PR</math>
 
بما أن درجة الحرارة T2 أكبر من T1 (نتيجة عملية الإنضغاطالانضغاط) فإن نسبة الإنضغاطالانضغاط تكون أقل بكثير من نسبة الضغط الكلي.
<ref>Concorde: story of a supersonic pioneer By Kenneth Owen</ref><ref>Principles of Turbomachinery in Air-Breathing Engines, Erian.A.Baskharone</ref>
 
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/wiki/نسبة_الضغط_الكلي»