帶後燃裝置的渦輪噴氣訓練器

GT100RS

安裝在手推車上的移動設備,可以對帶有後燃裝置的單軸燃氣渦輪噴氣發動機的工作原理進行詳細實驗,並測試其性能。讓學生深入研究高階航空動力學,探討如何透過二次燃燒極大化推力輸出。

主要功能與特色

這是一款獨立式、配備完整儀表的教學用單軸燃氣渦輪發動機,以煤油為動力,可針對單軸燃氣渦輪的原理與性能進行全面的實務研究,並且特別增設了後燃功能。透過額外的排氣噴嘴控制,幫助學生理解此類引擎在噴射戰鬥機等實際應用中的運作方式。

此設備深受國際肯定,例如 BAE 系統公司(BAE System) 的國防資訊、訓練與維修部門,在沙烏地阿拉伯採用此設備進行專業培訓。

 

構造與運作原理

鋼製框架內整合了氣體發生器、燃燒室、油箱、燃料箱、泵浦及安全防護罩。儀表控制面板具有模擬圖,清晰標示了各項顯示器、控制鈕與警示燈。

  • 進氣與初步燃燒:空氣經由校準噴嘴進入氣箱與壓縮機,隨後進入主燃燒室與噴入的燃料混合,由高能火星塞點燃。

  • 後燃過程:高溫氣流流經徑向流渦輪後進入後燃段。在此處,另一組控制系統會噴入額外的燃料,並由第二個高能火星塞點燃。利用渦輪排氣中剩餘的氧氣進行「二次燃燒(After-burn)」,顯著提升氣體的溫度與速度。

  • 排氣與推力:氣流最後通過可變截面推進噴嘴排出。燃料流量控制閥可精確調節渦輪轉速,防止超速風險。

 

安全與自動化

系統由 PLC 可程式邏輯控制器監控啟動與關機程序。若偵測到操作錯誤,PLC 會立即關閉渦輪以保護人員與設備,並在運作結束後自動開啟冷卻風扇。

 

數據監測與分析

  • 多樣化顯示:數位與類比儀表即時顯示壓力、溫度、燃料流量及油位等關鍵感測數據。

  • 專用軟體:隨附數據擷取軟體,可連接電腦進行變數分析、繪製圖表與儲存結果。

  • 教學支援:隨附詳細教科書,深入探討燃氣渦輪理論。

 

學習成果

讓學生深入研究高階航空動力學,探討如何透過二次燃燒極大化推力輸出:

  • 核心性能測試:針對渦輪、後燃段與噴嘴進行綜合測試,以獲取發動機的關鍵運行數據。

  • 比推力與燃油消耗:計算比推力 (Specific Thrust) 以及在不同工況下的比油耗 (SFC),分析後燃對燃油效率的影響。

  • 壓力損失與壓比分析:測量氣流經過燃燒室與後燃段時的壓力降,並計算壓縮機與渦輪的壓比。

  • 多重效率評估

    • 熱效率:燃料能量轉換為動能的效率。

    • 推進效率:排氣動能轉換為飛行推力的效率。

    • 等熵與機械效率:評估組件的設計性能與機械摩擦損失。

  • 功與功率計算:分析壓縮機消耗的功與渦輪產生的功率之間的平衡關係。

  • 後燃對比實驗:量化比較在開啟後燃器與不開啟後燃器兩種狀態下的推力增益。

  • 可變截面噴嘴的影響:研究調整噴嘴出口面積如何改變排氣速度,進而影響整體推力輸出與引擎穩定性。

 

介紹影片

related products

quotation query

詢價表單