Αρχές αεριώθησης

Ο αεροστρόβιλος, σαν αεροπορικός κινητήρας, χρησιμοποιεί τις ίδιες αρχές πρόωσης με τον συνδυασμό εμβολοφόρου κινητήρα – έλικα. Όπως φαίνεται στο σχήμα 1-4 και οι δύο επιτυγχάνουν την πρόωση του αεροπλάνου με την ώση προς τα πίσω ενός μεγάλου βάρους αέρα. Η κύρια διαφορά τους είναι στο ότι ο αεροστρόβιλος δίνει μεγάλη επιτάχυνση σε σχετικά μικρή μάζα αέρα, ενώ ο συνδυασμός εμβολοφόρου κινητήρα- έλικας δίνει μικρή επιτάχυνση σε μεγαλύτερη μάζα αέρα.

Η πρόωση με ώθηση ρεύματος αέρα είναι εφαρμογή του τρίτου νόμου κίνησης του Νεύτωνα, κατά τον οποίο «για κάθε δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα, υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση». Για την αεροπορική πρόωση σαν σώμα θεωρείται ο αέρας. Που αναγκάζεται να επιταχυνθεί καθώς περνάει μέσα από το προωθητικό σύστημα. Κατά τα γνωστά η επιτάχυνση (αλλαγή κινητικής κατάστασης) προϋποθέτει την επιβολή κάποιας δύναμης από τον κινητήρα προς τον αέρα. Η διεύθυνση και φορά αυτής της δύναμης συμπίπτει με την διεύθυνση και φορά της επιτάχυνσης. Σύμφωνα λοιπόν με τον προηγούμενο νόμο ο αέρας ασκεί πάνω στον κινητήρα μια ίση και αντίθετη δύναμη. Αυτή είναι η προωθητική δύναμη του αεροπλάνου. Με αυτήν την έννοια, όπως αναφέραμε και προηγούμενα, ο συνδυασμός εμβολοφόρου κινητήρα- έλικας και ο αεροστρόβιλος τύπου Γουίτλ η οποιαδήποτε εξέλιξή του, δρουν με τον ίδιο τρόπο.

1. Ο αεροστρόβιλος δίνει μεγάλη επιτάχυνση σε μικρό βάρος αέρα

2. Η έλικα δίνει μικρή επιτάχυνση σε μεγάλο βάρος αέρα

Σχήμα 1-4: Προώση αεροπλάνου με έλικα και με αεροστρόβιλο 

Δημιουργία ώσης

Ο αερωθητής στην γενική του μορφή εισάγει μια ποσότητα αέρα στην μονάδα του χρόνου με κάποια ταχύτητα. Κατά τη δίοδό του μέσα από τον κινητήρα ο αέρας αναμιγνύεται με καύσιμο, καίεται και η παραγωγή ενέργειας αυξάνει την ταχύτητα των καυσαερίων που δημιουργούνται και τα οποία τελικά εξέρχονται στην ατμόσφαιρα.

Εάν έχουμε ότι είναι:

Vο η ταχύτητα εισαγωγής του αέρα

Μα η μάζα του αέρα που εισέρχεται στη μονάδα του χρόνου

MF η μάζα του καυσίμου που εγχέεται αντίστοιχα

Vj η ταχύτητα εξαγωγής των καυσαερίων

2010 Copyright (c) Admin