ターボファンの原理
＜例＞ターボファンの３dスキャン
ターボファン現物のＣTスキャンからCAD化
ターボファンエンジンの概要
ターボファンエンジンは、現代の旅客機で一般的に使用されるジェットエンジンの種類です。このエンジンは、ターボジェットエンジンの効率を改善し、騒音を低減するために設計されています。
動作原理
- ファン（Fan）:
- エンジン前部の大きなファンが空気を取り込みます。
- 空気は２つの流れに分かれます：
- バイパス流（外側を流れる空気） : 空気の大部分がエンジンのコア（中心部）を通らずに後方へ排出され、推力を置きます。
- コアストリーム（エンジンの内部を通る空気） : エンジンの内部に入り、燃焼プロセスに使用されます。
- コンプレッサー（コンプレッサー）：
- コアに触れた空気を圧縮します。
- 圧縮することで、燃焼効率を高めるための高温・高圧の状態を言います。
- 燃焼室（Combustor）:
- 圧縮された空気と燃料（通常はジェット燃料）を混合し、点火して燃焼させます。
- この燃焼により、熱エネルギーを持つ高速のガスが生成されます。
- タービン（Turbine）:
- ガス燃焼がタービンを通過し、そのエネルギーでタービンを回転させます。
- 内部はコンプレッサーやファンを駆動するためのエネルギー源となります。
- 排気（Exhaust）:
- 燃焼後のガスは、エンジン後部から高速で排出され、残りの推力を繰り返します。
バイパス
ターボファンエンジンの効率性の鍵は「バイパス比」にあります。バイパス比は、ファンによって生成されるバイパス流の質量流量と、コア流の質量流量の比率を示します。
- 高バイパス比エンジン: 燃費が良く、騒音が少ない（旅客機で主流）。
- 低バイパス比エンジン: 推力が強く、高速での飛行に適する(軍用機で使用する)。
特徴と利点
- 燃費効率：ターボジェットよりも高効率。
- 低騒音: バイパス流がエンジンのコア流を包み込み、騒音を減少させます。
- 高推力: ファンによる大きな空気流が効率的な推力を繰り返します。
ターボファンエンジンは、燃料効率と環境への配慮を両立させた設計であり、航空輸送を支える重要な技術です。
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