Turbojet e turbofan sono davvero molto simili:

• entrambi sono motori a turbina;
• entrambi creano spinta dallo scarico del getto;
• ed entrambi hanno davanti un attrezzo rotante che può essere chiamato ventola. Anche se nel caso del turbogetto, non si chiama ventilatore ma primo stadio del compressore.

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Allora qual è la differenza? Esistono cinque tipi di motori a turbina, dal nome del loro mezzo principale per generare spinta:

1. Turbogetti. Il primissimo tipo di motore a reazione utilizzato nel Messerschmitt 262: un compressore, una camera di combustione e una turbina. La turbina estrae abbastanza potenza dagli inseguimenti di combustione per azionare il compressore. Tutta l'aria fluisce attraverso il motore stesso e la spinta è generata solo dal flusso di scarico. Rapporto di bypass zero.
2. Motori a turbina a bypass basso. Una descrizione un po 'lunga e non accattivante. Parte del flusso d'aria bypassa il motore principale e viene compressa dal primo stadio del compressore che ha un diametro maggiore del tubo del motore principale. La turbina aziona il compressore e la ventola (bypass basso), il flusso di scarico dalla turbina genera ancora una proporzione considerevole della spinta, inversamente proporzionale al rapporto di bypass, che è 0 < BPR < circa 2.
3. Turbofan. Come sopra, prende il nome dal grande primo stadio a ventaglio visibile. Questi motori sono turbina ad alto bypass, 5 < BPR < 15 e in continuo aumento.
4. Turboprop. La principale fonte di spinta è un'elica, che ha meno pale di un ventilatore per limitare le penalità di trascinamento. La turbina aziona il compressore e l'elica, una parte del flusso di scarico viene ancora utilizzata per la generazione della spinta - secondo la sezione 4.3.5 di Torenbeek, circa il 5-10% della spinta è generata dal. BPR fino a circa 50.
5. Turboshaft. La fonte di spinta principale è un rotore o un altro dispositivo che richiede coppia, come un generatore elettrico in una APU. Tutta la potenza netta della turbina viene applicata all'albero motore, nessuna spinta pratica dal flusso di scarico.

I cinque tipi utilizzano in modo incrementale il flusso d'aria di bypass per generare spinta. L'aumento dell'aria di bypass consente di accelerare una massa d'aria maggiore a una velocità inferiore, generando la spinta richiesta con una maggiore efficienza. Ma il volume dell'aria di bypass è inversamente proporzionale alla velocità: più veloce è l'aereo, minore è la quantità di aria di bypass che può essere utilizzata. A velocità supersoniche, l'aria di bypass è molto problematica per la generazione della spinta.

L'immagine sotto mostra il motore Olympus utilizzato per la propulsione del Concorde, un turbogetto puro con 2 assi e 7 stadi del compressore per asse.

Il GE CF6 con BPR di circa 5 raffigurato di seguito è stato utilizzato per B747, A300 e DC10, ed è un turbofan: il primo stadio del compressore sporge sugli stadi rimanenti e bypassa la maggior parte del flusso d'aria all'esterno del motore principale a turbogetto. Questa aria di bypass è la principale caratteristica distintiva tra turbogetto e turbofan. Visivamente, la grande ventola è ovviamente molto distinguibile.

In un turbogetto, tutta l'aria passa attraverso il motore vero e proprio, attraverso la camera di combustione e tutti gli stadi del compressore e delle pale della turbina di post-combustione.

In un ventilatore turbo, parte dell'aria viene semplicemente spinta da una ventola attorno al resto del motore . Questo è il " bypass ". Come sottolinea Harper, non è fondamentalmente diverso da un turboelica o dall'estrazione di altri lavori meccanici da un motore a turbina facendo sì che lo scarico faccia più lavoro ruotando un albero.

Turbofan di bypass basso o alto è circa quanta aria circola nella camera di combustione.

In un turbofan ad alto bypass , quasi tutta la spinta proviene dal ventilatore, con turbo-alberi che estraggono quasi tutto il lavoro dallo scarico del getto per alimentare il ventilatore. La spinta dai prodotti della combustione calda che fuoriescono dalla parte posteriore è minore.

In un turbofan a basso bypass , una buona frazione della spinta proviene ancora dalla parte del getto, quindi fa parte modo tra un turbogetto puro e un moderno turbofan ad alto bypass. Migliore per velocità più elevate e risposta dell'acceleratore più rapida senza una grande ventola da avviare.

Un turbofan di bypass molto basso come 0,3: 1 viene utilizzato nel Gripen un> caccia supersonico come " un miglioramento dell'efficienza" secondo @J ... Questo è tecnicamente un turbofan ma dal punto di vista delle prestazioni è molto simile a un jet turbo, solo di più consumo di carburante efficiente a velocità e spinte inferiori. L ' F-16 utilizza un turboventola con bypass 0,71: 1. Questi motori possono utilizzare un postbruciatore per aumentare ancora di più la parte del jet della loro spinta.

I primi caccia a reazione spesso usavano turbojet puri, ma F-14, F-15, F-16 e altri caccia in questi epoche e più recenti utilizzano turbofan a bypass molto basso.

Altre risposte entrano in maggiori dettagli e confronti, ma ricorda che la differenza fondamentale è che un turbogetto ha bypass zero.

So che entrambi hanno un fan

No, come sottolineano i commenti alla domanda, un turbogetto non ha un ventilatore .

Filosofie di progettazione completamente diverse

Sono entrambi motori a turbina, ed è qui che finisce la somiglianza.

In un jet turbo, il pacchetto compressore-bruciatore-turbina è ottimizzato per effettuare la spinta .

Un motore ventola turbo è un tipo di motore turboalbero . Questi utilizzano un nucleo compressore-bruciatore-turbina, ma utilizzano un set secondario di pale della turbina per convertire la sua spinta in rotazione dell'albero . In genere questo è su un albero separato che gira alla propria velocità. La rotazione dell'albero viene utilizzata in una vasta gamma di applicazioni, in gran parte per sostituire i motori a pistoni:

• Generatori di rotazione nelle centrali elettriche (o APU degli aerei!)
• Girare i rotori degli elicotteri
• Pompe di azionamento
• Viti navali di azionamento (eliche ad acqua)
• Viti di rotazione dell'aria (eliche di aeroplani; questo è chiamato motore a elica turbo )
• Gira le ventole
• Gira una ventola intubata gigantesca e fuori misura. Questo è chiamato motore "turbofan", ed è di questo che stai chiedendo.

Ma queste sono tutte la stessa cosa, davvero: un motore turbo albero che aziona in rotazione una sorta di generatore di spinta. (nella prima istanza, spinta dell'elettrone, ma non discutiamo).

Il semplice fatto che la rotazione dell'albero provenga da un motore compressore-bruciatore-turbina è una semplice coincidenza. Sarebbe perfettamente possibile che un motore diesel giri una ventola intubata, se potresti ottenere un diesel compatto e abbastanza potente.

Capito? La ventola intubata può avere una somiglianza estetica con l'aspirazione di un motore a turbogetto, ma è semplicemente usata perché è la migliore "elica / ventola" per il lavoro. Se i turboelica o gli effettivi ventilatori a propulsione fossero più efficienti, verrebbero usati al loro posto.

Naturalmente, lo stadio della turbina secondaria potrebbe essere intenzionalmente reso meno efficiente in modo da non convertire tutta la spinta in rotazione dell'albero. In tal caso, un po 'di spinta avverrebbe comunque in modalità turbo jet . In realtà è una "manopola" che il progettista del motore può girare. Negli elicotteri, lo fissano fino all '"albero" e si vede dove molti elicotteri mettono una curva di 60 gradi sullo scarico della turbina. Un generatore stazionario ha anche un uso zero per la spinta tranne che per far muovere il pennacchio di scarico. Per la maggior parte dei turbofan civili, è irrilevante; gli invertitori di spinta non si preoccupano nemmeno di invertire la spinta del getto e solo invertire la spinta del ventilatore.

Una turbina in fiamme è costituita dallo stadio del compressore, dallo stadio di combustione e dallo stadio della turbina a gas. Entrambi gli stadi del compressore e della turbina sono costituiti da gruppi di statore e pale del rotore ei rotori sono collegati tramite l'albero in modo che parte del lavoro generato dalla turbina possa essere utilizzata per comprimere l'aria aspirata. L'uscita dallo stadio della turbina è un getto ad alta velocità di miscela di prodotti che bruciano aria calda e combustibile (con conseguente spinta di scarico) e un albero rotante (coppia di trasporto). Tutti i motori a turbina condividono questa base.

La differenza tra i motori è la loro ottimizzazione e quindi il design. I motori turbo jet sono ottimizzati per la massima spinta di scarico e la coppia minima assicurando un funzionamento ottimale del motore.

Turbo elica , Turbo ventola e altri motori turbo sono ottimizzati per produrre la coppia massima sull'albero e la spinta di scarico è di minore interesse qui. L'elica produce quindi la spinta principale dell'intero motore. I motori turbo ventola possono essere considerati avanzati - motori prop perché ottimizzano il flusso d'aria attraverso il bypass, con conseguenti minori perdite causate dall'aria che fuoriesce dalla sezione trasversale dell'elica. E l'elica si chiama ventilatore perché dobbiamo distinguere i design, giusto?

• Turbo jet - Stretto, lungo, ottimizzato per la spinta generata dal getto. Utilizzato principalmente negli aerei da combattimento e montato nello scafo.
• Turbo ventola - Ampio, corto, ottimizzato per la spinta generata dall'elica. Utilizzato in aerei di linea e bombardieri. Montato sull'ala o fuori dal corpo.

Come puoi vedere nelle immagini di Kyovis, guardando la parte anteriore del motore, la cosa che puoi vedere sul Turbo jet sono le pale del primo stadio del compressore. Sul motore Turbo ventola si possono vedere le pale dell'elica - qui chiamata ventola -, le pale del compressore sono molto più piccole e si nascondono dietro l'elica grande.

In altre parole , i motori sono costituiti da pale, alberi e involucri (trascurando l'alimentazione di carburante e i controller). Le lame sono:

• pale del rotore del compressore - il loro scopo è quello di comprimere l'aria in ingresso a pressioni e temperature ottimali per la combustione,
• pale dello statore del compressore - il loro scopo è ottimizzare il flusso d'aria attraverso il compressore aumentandone l'efficienza,
• pale del rotore della turbina - il loro scopo è convertire l'energia termica dei gas di scarico in lavoro meccanico come la coppia sull'albero,
• pale dello statore della turbina - il loro scopo è ottimizzare il flusso d'aria attraverso la turbina,
• pale dell'elica - il loro scopo è convertire la coppia dall'albero in spinta. Presente solo sui motori Turbo elica ,
• pale del ventilatore - come le pale dell'elica ma racchiuse nel canale di bypass. Presente solo sui motori Turbo fan .

Dopo aver letto tutte le risposte, ho sentito che nessuna di loro ha davvero spiegato la risposta in un modo comprensibile a un laico, quindi cercherò di farlo.

Prima di tutto, entrambi i tipi di motori bruceranno carburante per generare energia, che viene infine utilizzata per accelerare un flusso d'aria verso la parte posteriore del velivolo per creare spinta. Differiscono nel metodo con cui accelerano quel flusso d'aria. La terza legge di Newton (grosso modo) afferma che per ogni azione c'è una reazione uguale e contraria, cioè se il motore spinge l'aria indietro, il motore (e l'aereo a cui è attaccato) deve accelerare in avanti. Questo è ciò che si intende con la parola spinta. Nota anche che il carburante ha bisogno di un ossidante per bruciare e che l'ossigeno proviene dall'aria.

Turbofan

Un turbofan è simile all'elica classica e intuitiva motore. Le pale del ventilatore spingono l'aria proprio come fa un ventilatore in casa e l'alloggiamento del motore dirige il flusso d'aria all'indietro. Parte dell'aria deve anche entrare nel nucleo del motore per ossidare il carburante al fine di generare l'energia che aziona l'albero dell'elica, ma la maggior parte di essa gira intorno al nucleo e fuori dalla parte posteriore. In sostanza, le pale del ventilatore "spingono via" l'aria, come potresti spingerti fuori dal muro di una piscina per accelerare il tuo corpo attraverso l'acqua (o meglio, proprio come remare nell'acqua ti spinge in avanti mentre spingi l'acqua indietro). Si noti che lo scarico del motore qui non gioca un ruolo diretto nella generazione della spinta, la spinta proviene dalle grandi pale della ventola che spingono l'aria all'indietro.

Come analogia, si consideri un'auto: il carburante viene bruciato nel motore mescolandolo con l'ossigeno dell'aria (spesso utilizzando un caricatore turbo che comprime l'aria per bruciare il carburante più velocemente, che utilizza anche il motore del ventilatore turbo ); la combustione del carburante spinge i pistoni che poi ruotano l'albero motore (elica); l'albero motore (elica) fa quindi girare le ruote (pale del ventilatore) che spingono fuori dal pavimento (aria attorno alle pale del ventilatore) per spingere in avanti l'auto (aereo). Nota ancora che lo scarico della tua auto non gioca un ruolo diretto nello spingere l'auto in avanti, è solo il sottoprodotto della combustione del carburante.

Turbojet

Un turbogetto, d'altra parte, è esattamente come suggerisce il nome, un jet. Dirige tutta l'aria nel nucleo del motore, la miscela con il carburante e la comprime per ottenere alte temperature e un grande gradiente di pressione, accelerando rapidamente l'aria e sparandole dietro come un razzo. La fisica è simile a coprire l'estremità di un tubo da giardino con il pollice per aumentare la velocità del flusso d'acqua. In questo caso, però, lo stai anche mescolando con del carburante per aumentarne la temperatura e aumentare ulteriormente la velocità. La spinta viene quindi creata espellendo all'indietro lo scarico ad alta temperatura e ad alta velocità del motore, che è simile al modo in cui funziona un razzo. La differenza è che un turbogetto utilizza l'aria compressa come ossidante mentre un razzo deve trasportare il proprio ossidante (poiché non c'è aria nello spazio!). Notare che il motore ha ancora le pale della ventola necessarie per respingere l'aria e comprimerla. Confrontalo con un ramjet, che è un motore che funziona secondo lo stesso principio ma funziona solo a velocità estremamente elevate dove la pura pressione dell'aria in ingresso è sufficiente per far funzionare il motore senza l'assistenza di ventole. In ogni caso, la parola "getto" implica che la spinta è generata da un flusso di scarico ad alta velocità diretto fuori dal retro del motore, cioè lo scarico svolge il ruolo primario di ciò che viene espulso per generare spinta.

Nel caso non sia chiaro, il prefisso "turbo" si riferisce alla fase di compressione. L'aria compressa ha una maggiore densità di ossigeno e brucerà il carburante più velocemente e in modo più completo dell'aria non compressa. Ad alta quota, la compressione è necessaria poiché la densità dell'aria è così bassa lì.

Vale a dire

Un'altra spiegazione sintetica di tutto quanto sopra utilizzando l'analogia del motore a combustione interna con un turbocompressore. Nel motore a combustione interna, il turbocompressore comprime l'aria, che viene quindi miscelata con il carburante e iniettata nella camera di combustione. Il pistone comprime ulteriormente la miscela che viene quindi accesa. L'accensione del carburante fa sì che il gas si riscaldi e si espanda rapidamente, e quella pressione viene utilizzata per spingere indietro il pistone che fa girare l'albero motore e quindi gira la ruota.

Ora passiamo al turbofan e al turbogetto. Entrambi i motori hanno un nucleo che comprime l'aria in entrata, la miscela con il carburante e la brucia. La differenza è che un turbofan utilizza la pressione risultante del gas in espansione per far ruotare un albero motore che gira le grandi pale del ventilatore per generare spinta. Un turbogetto, invece di utilizzare la pressione per far girare un albero motore, gli consente semplicemente di fuoriuscire dalla parte posteriore del motore generando così una spinta in avanti.

Si spera che questo chiarisca alcune delle altre risposte.

I fan al 100% come la maggior parte dei grandi mezzi di trasporto passeggeri trasformano il più possibile il calore in energia meccanica per attivare la ventola che spinge l'aereo. Migliore conversione di energia a basso rumore. I turbo jet convertono il calore in scarico ad alta pressione per produrre una spinta di reazione come un razzo per consentire ai jet da combattimento di rompere la barriera del suono. Efficienza termica non così buona e molto rumorosa.I motori della fine degli anni '60 iniziarono a bypassare parte dell'aria aspirata oltre la parte di produzione di energia del motore per miscelarsi con il gas caldo nel tubo di scappamento proveniente dal generatore di corrente principale per creare l'espansione del radiatore passando aria e quindi aumentare l'efficienza termica. Quindi sono davvero i 3 tipi di motore a reazione. Alta pressione calda per spinta supersonica leggera e pura. (Cambio di pressione 20: 1), getto di bypass alto per una certa reazione ma con un'efficiente opzione di cruze (8: 1) differenza di pressione = praticamente tutti i moderni aerei da combattimento multiruolo. Conversione meccanica totale (variazione di pressione di 1,75: 1) = praticamente tutti i moderni aerei passeggeri.

Lo renderò davvero semplice

I motori turbofan hanno un nucleo e un condotto di bypass. L'83% della spinta è prodotta dall'aria di bypass mentre il restante 17% è prodotto dal nucleo. L'aria di bypass è semplicemente aria fredda che viene spinta all'indietro dalle enormi ventole sulla parte anteriore del motore. Il resto dell'aria entra nel nucleo dove passa attraverso i compressori, la camera di combustione ed esce dallo scarico con una spinta ad alta velocità.

Il turbogetto è fondamentalmente un turbofan con SENZA CONDOTTO DI BYPASS . L'unica fonte di spinta è il nucleo. Questo è tutto! Ti fornirò 2 immagini di seguito in modo che tu possa capire meglio.

Il motore a turbogetto sviluppa la maggior parte della spinta nell'ugello di scarico.

Il motore turbogetto sviluppa la maggior parte della spinta nella ventola.

Nessun motore sviluppa tutta la spinta nello scarico o nella ventola. C'è un equilibrio tra i due componenti

L'eccezione fa l'albero turbo dove la turbina assorbe tutta la potenza dai gas di scarico per azionare l'albero. Sia i turboelica dell'aereo che dell'elicottero non producono alcuna spinta nello scarico. I motori turbo shaft sono utilizzati anche in applicazioni terrestri (power driver) e navali per applicazioni militari a causa della loro enorme potenza specifica (rapporto peso / potenza).

Nota: il nome turbo shaft si riferisce al motore specificando il potere è all'albero. Il nome turboelica si riferisce al motore turboalbero più il gruppo elica.