Λύσεις — Ενότητα 2.11: Μετάκαυση (σελ. 380-381) – ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ Ι Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Ενότητα 2.11: Μετάκαυση

Πέντε ερωτήσεις για τη μετάκαυση (afterburning): την περίπτωση που απαιτείται αυξημένη ώση, τη θέση και την αιτιολόγηση τοποθέτησης του μετακαυστήρα εκμεταλλευόμενου το περισσευούμενο οξυγόνο των καυσαερίων, τα τέσσερα βασικά μέρη του μετακαυστήρα, τη λειτουργία του ως απλού αγωγού εξαγωγής όταν δεν είναι ενεργός, και μια ερώτηση Σωστού/Λάθους για τον χαμηλό βαθμό απόδοσης καύσης κατά τη μετάκαυση.

Περίπτωση απαίτησης μετάκαυσης

Ερώτηση: Σε ποια περίπτωση απαιτείται η χρήση μετάκαυσης;

Απάντηση:

• «Σε συγκεκριμένες περιπτώσεις είναι αναγκαία αυξημένη τιμή ώσης, μεγαλύτερη από αυτήν που είναι σε θέση να προσφέρει ο κινητήρας. Η απαίτηση αυτή αφορά μικρά χρονικά διαστήματα και περιπτώσεις όπως η μείωση του χρόνου και του μήκους που είναι αναγκαίο για την απογείωση, η αύξηση του ρυθμού ανόδου του αεροσκάφους ή η παροχή μεγάλης ισχύος σε μαχητικά αεροσκάφη όταν εκτελούν ελιγμούς μάχης.»

Σύνοψη: Η χρήση μετάκαυσης απαιτείται σε περιπτώσεις όπου χρειάζεται προσωρινά αυξημένη ώση, μεγαλύτερη από αυτήν που προσφέρει κανονικά ο κινητήρας: για τη μείωση του χρόνου και του μήκους απογείωσης, για την αύξηση του ρυθμού ανόδου του αεροσκάφους, ή για την παροχή μεγάλης ισχύος σε μαχητικά αεροσκάφη κατά τους ελιγμούς μάχης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Μείωση χρόνου/μήκους απογείωσης, αύξηση ρυθμού ανόδου, μεγάλη ισχύς σε ελιγμούς μάχης

Θέση τοποθέτησης του μετακαυστήρα

Ερώτηση: Σε ποιο σημείο του κινητήρα τοποθετείται ο μετακαυστήρας και γιατί;

Απάντηση:

• «Ο μετακαυστήρας τοποθετείται στο χώρο μεταξύ του στροβίλου και του ακροφυσίου εξαγωγής. Εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι τα καυσαέρια, μετά την εκτόνωσή τους στο στρόβιλο, περιέχουν ακόμη αρκετή ποσότητα οξυγόνου (θυμηθείτε ότι μόνο ένα ποσοστό 25% περίπου από το εισερχόμενο ρεύμα αέρα στον κινητήρα χρησιμοποιείται κατά τη διεργασία της καύσης, το υπόλοιπο 75% χρησιμοποιείται για λόγους ψύξης).»

Σύνοψη: Ο μετακαυστήρας τοποθετείται στο χώρο μεταξύ του στροβίλου και του ακροφυσίου εξαγωγής. Τοποθετείται εκεί γιατί εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι τα καυσαέρια, μετά την εκτόνωσή τους στο στρόβιλο, περιέχουν ακόμη αρκετή ποσότητα οξυγόνου — μόνο το 25% περίπου του εισερχόμενου αέρα χρησιμοποιείται στην καύση, ενώ το υπόλοιπο 75% χρησιμοποιείται για ψύξη — οπότε μπορεί να καεί επιπλέον καύσιμο με αυτό το περισσευούμενο οξυγόνο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Μεταξύ στροβίλου και ακροφυσίου εξαγωγής, λόγω περίσσειας οξυγόνου (25% χρησιμοποιείται στην καύση, 75% για ψύξη)

Μέρη του μετακαυστήρα

Ερώτηση: Ποια είναι τα μέρη που αποτελούν το μετακαυστήρα;

Απάντηση:

• «Τα μέρη που τον αποτελούν είναι: Ο αγωγός εξαγωγής (flame duct) ο οποίος περιέχει το φλογοθάλαμο (flame tube), Το σύστημα έγχυσης του καυσίμου, Ο σταθεροποιητής της φλόγας (flame holder) και Το μεταβλητής γεωμετρίας ακροφύσιο εξαγωγής.»

Σύνοψη: Τα μέρη που αποτελούν το μετακαυστήρα είναι: ο αγωγός εξαγωγής (flame duct), ο οποίος περιέχει το φλογοθάλαμο (flame tube)· το σύστημα έγχυσης του καυσίμου· ο σταθεροποιητής της φλόγας (flame holder)· και το μεταβλητής γεωμετρίας ακροφύσιο εξαγωγής.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Αγωγός εξαγωγής/φλογοθάλαμος, σύστημα έγχυσης καυσίμου, σταθεροποιητής φλόγας, ακροφύσιο μεταβλητής γεωμετρίας

Λειτουργία εκτός μετάκαυσης — συμπλήρωση κενού

Ερώτηση: Συμπληρώστε το κενό: Όταν ο μετακαυστήρας δε βρίσκεται σε λειτουργία, το ακροφύσιο εξαγωγής λειτουργεί με τη μικρότερη δυνατή γεωμετρία εξόδου και ο μετακαυστήρας λειτουργεί σαν …………….

Απάντηση:

• «Όταν ο μετακαυστήρας δε βρίσκεται σε λειτουργία, το ακροφύσιο εξαγωγής λειτουργεί με τη μικρότερη δυνατή γεωμετρία εξόδου και ο μετακαυστήρας λειτουργεί σαν αγωγός εξαγωγής.»

Σύνοψη: Όταν ο μετακαυστήρας δε βρίσκεται σε λειτουργία, λειτουργεί απλά σαν αγωγός εξαγωγής (η λέξη που λείπει είναι: «αγωγός εξαγωγής»).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Λειτουργεί σαν απλός αγωγός εξαγωγής

Απόδοση καύσης κατά τη μετάκαυση — Σωστό/Λάθος

Ερώτηση: Κατά τη διάρκεια της μετάκαυσης το καύσιμο καίγεται με μικρό βαθμό απόδοσης λόγω των συνθηκών μεγάλης ταχύτητας και μικρής πίεσης, στις οποίες πραγματοποιείται η καύση.

ΣΩΣΤΟ ❐ ΛΑΘΟΣ ❐

Απάντηση:

• «Τονίζεται ότι το καύσιμο καίγεται κατά τη διάρκεια της μετάκαυσης με μικρό βαθμό απόδοσης, λόγω των συνθηκών μεγάλης ταχύτητας και μικρής πίεσης του, στις οποίες πραγματοποιείται η καύση.»

Σύνοψη: ΣΩΣΤΟ. Η πρόταση είναι ακριβώς σύμφωνη με το κείμενο του βιβλίου: το καύσιμο κατά τη μετάκαυση καίγεται με μικρό βαθμό απόδοσης, εξαιτίας των συνθηκών μεγάλης ταχύτητας και μικρής πίεσης στις οποίες γίνεται η καύση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• ΣΩΣΤΟ — επιβεβαιώνεται αυτολεξεί από τη θεωρία της §2.11.4