موتورجنرال الكتريك 90

موتور جنرال الکتریک 90 موتورتوربوفنی بسیار پیشرفته با کنارگذر بسیار بالا بوده که برای هواپیمای دوموتوره بویینگ 777 طراحی شده است. GE 90 موتوری کاملا توربوفن است که رکورددار بالاترین نیروی پیشران در میان موتورهای جت است که نیروی پیشران 115,000 پوند را برای آن در نظر گرفته اند. بر روی میز تست Thrust 127,900 پوند از این موتور گرفته شده است که نشان دهنده ضریب بازدهی/اطمینان عالی این موتور است.


این موتور با نسبت فشار 1 به 45 دارای بالاترین رکورد نسبت فشار کمپرسور میان موتورهای هواپیمایی است. چنانچه که فشار هوا در خروج از کمپرسور و ورود به combustion chamber چیزی در حدود 45 bar یا 661 psi می باشد.


با داشتن نیروی پیشران بالا و مصرف سوخت پایین specific fuel consumption , ایده آلی است تا جایی که SFC این موتور به اندازه یک موتور دیزلی معمولی بزرگ است. بازدهی خوب این موتور از بالا بودن نسبت فشار هوا , بالا بودن دمای ورودی توربین و ضریب کنارگذری بالا (High By-pass Ratio) می باشد که بیشتر انرژی گازهای داغ خروجی را به قدرت محوری برای چرخاندن فن بزرگ موتور با دور کم , می گیرد که بیشترین درصد نیروی پیشران را برای GE 90 پدید می آورد.


پره های تمام کامپوزوتی فن 128 اینچی موتور هوا را به درون موتور می کشاند. قطر فن و nacelle این موتور به اندازه قطر بدنه Boeing 737 است. پره های فن یک طبقه ای این موتور که کاملا از کامپوزیت های کربن ساخته شده اند دارای انحنای زیبایی است که خود در افزایش راندمان نقش به سزایی دارد. فن تنها با دور 2250 دور در دقیقه می چرخد ولی حجم هوایی که به درون خود می کشد به اندازه ای است که نیرویی باور نکردنی را درست کند.


هوا پس از گذشتن از فن دو دسته می شود. یکی که به وارد کانال کنارگذر رفته و از کنار موتور رد شده و در پایان از موتور بیرون رود. ضریب کنارگذری این موتور 1 به 9 است.

هوایی که به مسیر کنارگذر نرود نخست با کمپرسور فشار پایین 4 مرحله ای محوری که پره هایی از تیتانیوم دارد و با دور فن می چرخد و در سپس در کمپرسور فشار بالای 9 طبقه ای محوری که به خاطر دمای بالای هوا از جنس آلیاژهای تیتانیوم و فولاد های پایه نیکل است فشرده می شود.


پره های ثابت متغیرکمپرسور (Variable geometry compressor stators) و دریچه های میانی موتور برای خروج هوا در میان طبقات (compressor air bleed) مکانیزمی به دور از واماندگی در همه رژیم های کاری را رقم می زند.


هوای فشرده به محفظه احتراق double annular که دارای سوخت پاش های duplex است خورانده می شود. double annular combustor (DAC) ایده نویی از شرکت جنرال الکتریک که برای بهسوزی سوخت و کاهش آسیب های گازهای خروجی است. در قدرتهای پایین سوخت فقط به محفظه سوخت بیرونی تزریق می شود. با افزایش قدرت سوخت به محفظه درونی نیز فزستاده می شود که بهسوزی سوخت را در پی دارد. دمای خنک شده گازهای احتراق 2700 درجه فارنهایت است که به توربین 2 طبقه ای پرفشار وارد می شود. پس از آن توربین کم فشار 6 طبقه ای است.


سیستم پیشرفته الکترونیکی در پره های توربین با افزایش و کاهش جریان خنک کن ار کمپرسور به توربین tip clearance در پره های توربین را کنترل می کند air sealing و power setting بهتری را فراهم می کند.

پس از خروج گازها از توربین گازهای داغ با گازهایی که از کنارگذر می آیند مخلوط شده و هوایی با دمای کمتر به بیرون هدایت می شود. با این کار صدای گوش خراش نازل کم می شود.


بنابر این در موتورهای توربوفن مانند GE 90 بیشتر صدا ناشی از فن است که با انحنا دادن به فن و متمایل کردن پره های آن به عقب (swept back fan blades) صدا را کاهش می دهند.

General Electric GE90-115B High Bypass Turbofan
Type: Ultra High Bypass Ratio Dual Shaft Turbofan
Bypass Ratio: 9:1
Low Pressure Compressor: Single Stage fan, followed by 4 stage axial booster
High Pressure Compressor: 9 stage axial flow compressor
Burner: Double annular through-flow combustor
Turbine: Dual spool, 2 stage axial high pressure turbine, 6 stage axial low pressure turbine
Exhaust: Coaxial core and bypass jet exhaust
Thrust Rating: 115,300 lbs. of thrust
Weight: 18,260 lbs.
Thrust/weight: 6.3:1
Air mass flow: Approximately 3,000 lbs/sec
Fan Pressure Ratio: 2:1
Overall Pressure Ratio: 42:1
Maximum Turbine Inlet Temperature: 2,700F+
Specific Fuel Consumption: .25 lb/lbt/hr
Fuel Burn at takeoff: 3,750 gallons/hr
منبع :http://www.turbokart.com/about_ge90.htm