Ọsọ ọsọ, dị jụụ, Cleaner - Injin ụgbọ elu ọhụrụ

Ọ na-apụta na iji gbanwee ọtụtụ ihe na ụgbọ elu, ọ dịghị mkpa ka ịchọọ ndị na-emepụta ihe ọhụrụ, ihe ndị na-eme n'ọdịnihu ma ọ bụ ihe ndị dị na mbara igwe. O zuru ezu iji nnyefe igwe dị mfe ...

Nke a bụ otu n'ime ihe ọhụrụ kachasị mkpa nke afọ ndị na-adịbeghị anya. Geared turbofan Motors (GTF) na-enye ohere ka compressor na fan na-atụgharị n'ọsọ dị iche iche. Ngwa ihe eji ebugharị fan na-eji igwe fan na-agbagharị mana ọ na-ekewa moto fan na igwe nrụgide dị ala na turbine. Onye ofufe na-agbagharị na nwayọ nwayọ, ebe compressor na turbine dị ala na-arụ ọrụ na oke ọsọ. Modul injin ọ bụla nwere ike ịrụ ọrụ na arụmọrụ kacha mma. Mgbe afọ 20 nke R&D na R&D mefuru ihe dị ka ijeri $1000, ezinụlọ Pratt & Whitney PurePower PW2016G turbofan na-arụ ọrụ afọ ole na ole gara aga, ewebatala ya nke ukwuu n'ime ụgbọ elu azụmahịa kemgbe XNUMX.

Igwe turbofan nke oge a na-emepụta mkpali n'ụzọ abụọ. Nke mbụ, compressors na ụlọ combustion dị na isi ya. N'ihu bụ onye ofufe nke, nke isi na-ebugharị, na-eduzi ikuku site na ọnụ ụlọ ngafe gburugburu moto isi. Oke ngafe bụ oke nke ikuku na-agafe na isi ruo oke ikuku na-agafe na ya. N'ozuzu, oke uzo ngafe dị elu pụtara injin dị jụụ, na-arụ ọrụ nke ọma na nke dị ike karị. Conventional turbofan engines nwere uzo uzo nke 9 ruo 1. Pratt PurePower GTF engines nwere uzo uzo nke 12 ruo 1.

Ka iwelie oke ngafe, ndị na-emepụta moto ga-abawanye ogologo agụba fan. Otú ọ dị, mgbe elongated, ntụgharị ntụgharị nke a na-enweta na njedebe nke agụba ga-adị elu nke na ịma jijiji na-achọghị ga-eme. Ị chọrọ agụba fan ka ọ kwụsịlata, nke ahụ bụkwa ihe igbe ihe bụ maka. Igwe dị otú ahụ nwere ike ịdị elu ruo pasentị 16, ka Pratt & Whitney siri kwuo. nnukwu mmanụ ụgbọala na pasent 50. obere ikpoku ume yana pasent 75. jụụ. N'oge na-adịbeghị anya, SWISS na Air Baltic kwupụtara na igwe ụgbọ elu GTF C-usoro ha na-eri ọbụna obere mmanụ ọkụ karịa nkwa ndị nrụpụta.

PW1100G-JM engine na mmepụta akara

Magazin TIME kpọrọ engine PW1000G otu n'ime ihe 50 kachasị mkpa nke 2011 na otu n'ime ihe omume isii kachasị mma gburugburu ebe obibi, dịka Pratt & Whitney PurePower e mere ka ọ dị ọcha, dị jụụ, dị ike ma na-eji obere mmanụ ọkụ karịa engines jet dị ugbu a. N'afọ 2016, Richard Anderson, onye isi oche nke Delta Air Lines, kpọrọ injin ahụ "ezigbo ihe ọhụrụ mbụ" kemgbe Boeing Dreamliner gbanwere ihe owuwu mejupụtara.

Nchekwa na mbelata ikuku

Ngalaba ụgbọ elu azụmahịa na-ewepụta carbon dioxide karịrị nde 700 kwa afọ. Ọ bụ ezie na ọ bụ nanị ihe dị ka pasent 2. ikuku carbon dioxide zuru ụwa ọnụ, enwere ihe akaebe na ikuku ikuku na mmanụ ụgbọ elu na-enwe mmetụta dị ukwuu na ikuku ka a na-ahapụ ha na elu elu.

Ndị na-emepụta injinia bụ isi na-achọ ịchekwa mmanụ ọkụ na ibelata ikuku. Onye asọmpi Pratt CFM International webatara injin ya dị elu nke a na-akpọ LEAP n'oge na-adịbeghị anya, nke ndị ọrụ ụlọ ọrụ na-ekwu na ọ na-enye nsonaazụ yiri nke ahụ na turbofan na-efunahụ ụzọ ndị ọzọ. CFM na-ekwu na na omenala turbofan ije, otu uru nwere ike nweta na-enweghị agbakwunyere ibu na ịdọrọ nke powertrain. LEAP na-eji ihe ndị mejupụtara ihe mejupụtara dị fechaa na eriri carbon fiber fan iji nweta nkwalite arụmọrụ ike nke ụlọ ọrụ ahụ kwuru na ọ dị ka nke enwetara na injin Pratt & Whitney.

Ruo ugbu a, iwu maka injin Airbus maka A320neo na-ekewa nke ọma n'etiti CFM na Pratt & Whitney. N'ụzọ dị mwute maka ụlọ ọrụ ikpeazụ, PurePower Motors na-akpata nsogbu maka ndị ọrụ. Nke mbụ pụtara n'afọ a, mgbe a na-edekọ igwe na-adịghị mma nke GTF na Qatar Airways Airbus A320neo. Igwe oyi na-adịghị mma nwere ike iduga nrụrụ na esemokwu nke akụkụ, ma n'otu oge ahụ na-abawanye oge n'etiti ụgbọ elu. N'ihi ya, ụlọ ọrụ ụgbọ elu ahụ kwubiri na engines ndị ahụ eruteghị ọrụ achọrọ. N'oge na-adịghị anya ka nke ahụ gasịrị, ndị ọrụ ụgbọ elu India kwụsịrị ụgbọ elu 11 Airbus A320neo nke injin PurePower GTF kwadoro. Dị ka akwụkwọ akụkọ Economic Times si kwuo, mkpebi a bịara mgbe ụgbọ elu Airbus GTF nwetara ọdịda injin atọ n'ime izu abụọ. Pratt & Whitney ledara ihe isi ike ndị a anya, na-ekwu na ọ dị mfe imeri.

Airbus eletrọnịkị fan

Onye ọzọ dị ukwuu n'ọhịa nke injin ụgbọ elu, Rolls-Royce, na-emepe emepe Power Gearbox nke ya, nke site na 2025 ga-ebelata oriri mmanụ na nnukwu turbofans site na 25%. atụnyere ụdị ochie nke oke injin Trent ama ama. Nke a, n'ezie, pụtara asọmpi imewe Pratt & Whitney ọhụrụ.

Ndị Britain na-echekwa maka ụdị ọhụrụ ndị ọzọ. N'oge Singapore Airshow na-adịbeghị anya, Rolls-Royce malitere IntelligentEngine Initiative, nke na-achọ ịmepụta engines ụgbọ elu nwere ọgụgụ isi nke dị nchebe ma dị irè site n'ikike ị na-ekwurịta okwu na ibe ya na site na netwọk nkwado. Site n'inye nzikọrịta ozi ụzọ abụọ na-aga n'ihu na injin na akụkụ ndị ọzọ nke gburugburu ebe obibi ọrụ, injin ahụ ga-enwe ike idozi nsogbu tupu ha emee wee mụta otu esi emeziwanye arụmọrụ. Ha ga-amụtakwa ihe n’akụkọ ihe mere eme ha na ígwè ọrụ ndị ọzọ, n’ozuzu ha ga-arụkwa onwe ha mgbe ha na-aga.

Ụgbọala chọrọ batrị ka mma

Ọhụụ ụgbọ elu nke European Commission maka 2050 na-akpọ maka mbelata ikuku ikuku CO.₂ site na pasent 75, nitrogen oxides site na pasent 90. na mkpọtụ site na pasent 65. Enweghị ike iji teknụzụ dị ugbu a nweta ha. A na-ahụ sistemu ọkụ eletrik na ngwakọ ọkụ eletrik ugbu a dị ka otu n'ime teknụzụ kachasị mma iji gboo ihe ịma aka ndị a.

Enwere ụgbọ elu ọkụ eletrik nwere oche abụọ n'ahịa. Ụgbọ ala ngwakọ ọkụ eletrik nwere oche anọ nọ na mbara igwe. NASA na-ebu amụma na na mmalite 20s, ụdị obere ụgbọ elu nke nwere oche itoolu ga-eweghachite ọrụ ụgbọ elu na obodo nta. Ma na Europe ma na US, ndị ọkà mmụta sayensị kwenyere na n'afọ 2030, ọ ga-ekwe omume ịmepụta ụgbọ elu ngwakọ-eletriki nke nwere ikike ruru 100 oche. Otú ọ dị, a ga-achọ ọganihu dị ịrịba ama na mpaghara nchekwa nchekwa ike.

Ugbu a, njupụta ike nke batrị ezughị oke. Agbanyeghị, ihe a niile nwere ike ịgbanwe. Onye isi Tesla bụ Elon Musk kwuru na ozugbo batrị nwere ike iwepụta awa 400 watt kwa kilogram, yana nha nke ike cell na mkpokọta ịdị arọ bụ 0,7-0,8, ụgbọ elu transcontinental eletrik ga-aghọ "ọzọ siri ike." N'iburu n'uche na batrị lithium-ion nwere ike nweta njupụta ume nke 113 Wh / kg na 1994, 202 Wh / kg na 2004, ma nwee ike iru 300 Wh / kg ugbu a, enwere ike iche na n'ime afọ iri na-esote ha. ga-eru ọkwa 400 Wh / kg.

Kitty Hawk eletriki ụgbọ elu ụgbọ elu abụọ

Airbus, Rolls-Royce na Siemens jikọrọ aka n'oge na-adịbeghị anya iji mepụta ihe ngosi E-Fan X na-efe efe, nke ga-abụ nnukwu nzọụkwụ na-aga n'ihu na nkwalite ụgbọ elu ngwakọ eletriki. E-Fan X ngwakọ teknụzụ teknụzụ a na-atụ anya na ọ ga-abụ -Fan X ga-efe na 2020 mgbe mkpọsa nnwale ala dị ukwuu. Na akụkụ nke mbụ, BAe 146 ga-eji igwe eletrik XNUMX MW dochie otu n'ime injin anọ ahụ. N'ikpeazụ, a na-eme atụmatụ iji igwe eletrik dochie turbine nke abụọ mgbe ọ gosipụtara ntozu nke usoro ahụ.

Airbus ga-ahụ maka njikọta mkpokọta yana ngwakọ ọkụ eletrik na njikwa batrị yana njikọ ya na sistemu njikwa ụgbọ elu. Rolls-Royce ga-ahụ maka injin turbine gas, generator XNUMX-megawatt na ngwa eletrọnịkị ike. Ya na Airbus, Rolls-Royce ga-arụkwa ọrụ n'ime ka ndị fan na-emegharị ya na Siemens nacelle na igwe eletrik dị adị. Siemens ga-ebunye moto eletriki XNUMX MW na onye na-ahụ maka ọkụ eletrọnịkị, yana igwe ntụgharị, ntụgharị na sistemụ nkesa ike.

Ọtụtụ ụlọ ọrụ nyocha gburugburu ụwa na-arụ ọrụ ụgbọ elu eletrik, gụnyere NASA, nke na-ewu X-57 Maxwell. A na-arụkwa ọrụ Kitty Hawk eletriki ụgbọ elu ụgbọ elu abụọ na ọtụtụ ụlọ ndị ọzọ nke nnukwu ụlọ ọrụ, ụlọ ọrụ ma ọ bụ obere mmalite.

N'iburu na nkezi ndụ nke ụgbọ elu ndị njem na ibu dị ihe dị ka afọ 21 na 33, n'otu n'otu, ọ bụrụgodị na ụgbọ elu ọhụrụ ọ bụla emepụtara echi bụ ọkụ eletrik, ọ ga-ewe afọ abụọ ma ọ bụ iri atọ iji wepụ ụgbọ elu nwere mmanụ ọkụ.

Yabụ na ọ gaghị arụ ọrụ ngwa ngwa. Ka ọ dị ugbu a, biofuels nwere ike ime ka gburugburu ebe obibi dị mfe na ngalaba ụgbọ elu. Ha na-enyere aka ibelata ikuku carbon dioxide site na pasent 36-85. N'agbanyeghị eziokwu na biofuel ngwakọta maka jet engines e nwetara azụ azụ na 2009, ụgbọ elu ụlọ ọrụ adịghị ngwa ngwa ime mgbanwe. Enwere nsogbu teknụzụ ole na ole na ihe ịma aka metụtara iweta mmepụta biofuel na ọkwa ụlọ ọrụ mmepụta ihe, mana ihe na-egbochi ya bụ ọnụ ahịa - ọ na-ewe afọ iri ọzọ iji nweta nha anya na mmanụ ọkụ.

Nbanye n'ime ọdịnihu

N'otu oge ahụ, ụlọ nyocha ahụ na-arụ ọrụ na echiche injin ụgbọ elu ga-eme n'ọdịnihu. Ka ọ dị ugbu a, dịka ọmụmaatụ, injin plasma adịghị ada ụda nke ọma, ma a pụghị ikpebi na ọrụ sayensị ga-aghọ ihe na-adọrọ mmasị ma bara uru. Ndị na-ebugharị Plasma na-eji ọkụ eletrik mepụta oghere electromagnetic. Ha na-agbakọ ma kpalie gas, dị ka ikuku ma ọ bụ argon, banye na plasma—ọnọdụ na-ekpo ọkụ, nke siri ike, nke nwere ionized. Nnyocha ha na-eduga ugbu a n'echiche nke ịmalite satịlaịtị na mbara igwe (ion thrusters). Agbanyeghị, Berkant Goeksel nke Mahadum nka na ụzụ Berlin na ndị otu ya chọrọ itinye ihe na-eme plasma na ụgbọ elu.

Ebumnuche nke nyocha a bụ imepụta injin plasma ikuku-jet nke enwere ike iji ma ụgbọ elu na-agbapụ na elu elu. A na-emekarị injin jet Plasma ka ọ rụọ ọrụ n'ime oghere ma ọ bụ ikuku dị ala ebe achọrọ ọkọnọ gas. Agbanyeghị, ndị otu Göksel nwalere ngwaọrụ nwere ike ịrụ ọrụ na ikuku na nrụgide nke otu ikuku. Göckel na-ekwu n'usoro ogbako Journal of Physics, "Ntụgharị plasma anyị nwere ike iru ihe ruru kilomita 20 kwa nkeji.

engine SABER n'ime ụgbọ hypersonic nke ọdịnihu

Iji malite, ndị otu ahụ nwalere thrusters nke milimita 80 n'ogologo. Maka obere ụgbọ elu, nke a ga-abụ ihe ruru otu puku ihe ndị otu ahụ chere na ọ ga-ekwe omume. Oke kachasị, n'ezie, bụ enweghị batrị dị arọ. Ndị ọkà mmụta sayensị na-atụlekwa ụgbọ elu ngwakọ, nke a ga-ejikọta engine plasma na engine combustion n'ime ma ọ bụ rọketi.

Mgbe anyị na-ekwu maka echiche injin ụgbọ elu ọhụrụ, ka anyị ghara ichefu SABER (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine) nke Reaction Engines Limited mepụtara. A na-eche na nke a ga-abụ injin na-arụ ọrụ ma na ikuku ma na oghere, na-agba ọsọ na hydrogen mmiri mmiri. Na mbido mbụ nke ụgbọ elu ahụ, oxidizer ga-abụ ikuku site na ikuku (dị ka ụgbọ elu jet ndị a na-emekarị), na site na elu nke 26 km (ebe ụgbọ mmiri ahụ ruru ọsọ nke 5 nde afọ) - mmiri mmiri oxygen. Mgbe ịgbanwere na rocket mode, ọ ga-eru ọsọ ruo Mach 25.

HorizonX, ogwe aka ntinye ego nke Boeing na-etinye aka na ọrụ ahụ, ekpebibeghị otú SABER ga-esi jiri ya mee ihe, ma e wezụga na ọ na-atụ anya "iji teknụzụ mgbanwe na-enyere Boeing aka n'ọchịchọ ya maka ụgbọ elu supersonic."

RAMJET na scramjet (injin jet nke nwere ọnụ ụlọ combustion) anọwo ogologo oge n'ọnụ ndị na-akwado ụgbọ elu na-agba ọsọ. Ugbu a, a na-emepụta ha karịsịa maka ebumnuche agha. Otú ọ dị, dị ka akụkọ ihe mere eme nke ụgbọ elu na-akụzi, ihe a ga-anwale na ndị agha ga-aga na ụgbọ elu obodo. Naanị ihe ọ ga-ewe bụ obere ndidi.

Rolls Royce Intelligent Engine Video:

Rolls-Royce | Innovation na IntelligentEngine