کارآموزی صنایع هواپیمایی

بسمه تعالی
دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز
دانشکده فنی و مهندسی
گزارش دوره کارآموزی
شرکت صنایع هواپیمایی
صنعت ساخت موتورهای توربینی
استاد راهنما: دکتر محمدیون
کار آموز: میثم عین الهی
شماره دانشجویی: 82462671000
بهار 1388

تقدیم
بـه آنان که نام و نشان در
گمنامی و بی نشانی یافتند

تقدیم و تشکر
جای خرسندی و شکر بسیار است که در آستانه تابش پرتوهای حیات بخش اسلام بر پهنه زمین، خود را در زمانی می یابیم که اندیشه اصلاح نه تنها عبث نیست که پیمودن راههای کمال و رشد در هر بعدی از ابعاد انسانی هموارتر و شدنی تر می نماید. لذا وظیفه آنان که در این سرزمین مقدس زندگی می کنند، بس سنگین و دشوارتر است و بطور خاص مسئولیت دانشگاهیان جایگاهی حساس و تعیین کننده در روند حرکت اجتماع خواهد داشت.
در ابتدا بر خود لازم می دانم با یادی از مادر بزرگوارم، از تعالیم استاد گرنقدرم جناب آقای دکتر محمدیون و زحمات مهندسین شرکت، آقایان مهندس آیریان مهندس ساعد محکم، مهندس سپهر خوی، مهندس امیری و کلیه عزیزانی که در تهیه این گزارش به بنده کمترین یاری را رساندند، کمال تقدیر و تشکر را داشته باشم.

میثم عین الهی
بهار 1387

فهرست
موضوع صفحه
بخش اول: آشنایی با قسمتهای مختلف موتور جت
• مقدمه
• انواع موتورهای جت
• کمپرسور
• محفظه احتراق
• توربین
• سیستم روغن کاری
بخش دوم: مراحل ساخت قطعات و آشنایی با کارگاهها
• مقدمه
• آشنایی با مواد اولیه
• نقشه کشی و مدل کردن قطعات
• کارگاه ماشین کاری و سنگ زنی
• کارگاه تمیزکاری
• تستهای غیر مخرب
• مدلینگ

بخش اول
آشنایی با قسمتهای
مختلف موتور جـت

از هنگام اختراع هواپیما توسط برادران رایت در سال 1903 تا اواخر جنگ دوم جهانی موتورهای پیستونی همراه با ملخ هواپیماها بودند. در اینجا لازم به تذکر است که هواپیما برای حرکت نیاز به Thrust دارد. در حالیکه موتور پیستونی Power تولید می کند و این ملخ است که Power را به Thrust تبدیل می نماید. طبق اصل سوم نیوتن هر عملی را عکس العملی است مساوی و در جهت مخالف و ملخ با پرخش خود جرم معین از هوا را شتاب مشخص می بخشد. پس طبق فرمول F=mc نیرویی بر هوا به سمت عقب وارد کرده است و عکس العمل این نیرو به سمت جلو نیروی Thrust را فراهم می آورد. منتهی محدودیت ملخ در این است که نمی تواند به هوا شتاب زیادی بخشد. بنابراین بیشتر به جرم هوا متکی است. معنی این نکات این است که اولاً سرعت هواپیمای ملخ دار کم بوده، ثانیاً سقف پرواز آن محدود است.
همان طور که در آئرودینامیک خواندیم در ارتفاعات زیاد چون دانسیته هوا کم است drag نیز کم بوده، به Thrust کمتری نیاز است که معنی آن معرف کمتر سوخت است ولی همانطور که گفتیم ملخ به علت کمی دانسیته در این ارتفاعات کارایی ندارد. مجموعه ی این مسائل باعش گشت تا دانشمندان هواپیمایی به فکر یافتن جانشینی منواسب برای موتورهای پیستونی بیفتند که نهایتاً به شکل موتور جت ظاهر گردید.
موتور جت نیز همچون ملخ بر اساس اصل سوم نیوتن کار می کند با این تفاوت که mass کمی از هوا را شتاب زیادی می بخشد. پس هم می تواند به سرعت های زیادی دست یابد و هم چون کمتر به Density متکی است در ارتفاعات زیاد به خوبی قادر به فعالیت است.
واژه ی جت (Jet) در اصل به معنای یک لوله یا برای حساب شده است و موتور جت نیز که به طور کلی از یک سری مجراهای دقیقاً حساب شده تشکیل یافته به این نام نامیده می شود و جالب است در همین ابتدا ذکر شود که بعضی موتورهای جت وجود دارند که فاقد قطعات گردنده می باشند همچون موتورهای Ramjet و Rocket engine , Pulsejet . ولی موتورهای جتی که ما در هواپیمایی سرو کار داریم دارای قطعات گردنده هم چنن توربین بوده و از همین رو بطور کلی به آنها Gas Turbine Engines گفته و بر اساس همین واژه ی Turbine است که با انواع مختلف موتورهای جت توربینی هم چون Turbojet وTurboprop و Turbofan و Turboshaft مواجه می شویم که به موقع در مورد آنها به تفصیل صحبت خواهد شد.
به موتورهای جت سری اول که فاقد قطعات گردنده هستند چون به شکل لوله (Duct) بوده و با جریان گازهای داغ سرو کار دارند Athodyd یا (Aero themodynamic duct) گفته می شود.
1- Remjet – این موتور ساده در حالت سکون (Static) قادر به کار نیست بلکه باید در حرکت باشد تا Ramair وارد آن بشود زیرا که فاقد Compressor است و به همین خاطر به آن Ramjet می گویند. کاربرد Ramjet در مواردی است که سرعت اولیه ی زیادی موجود باشد و با توجه به وزن کم و سادگی ساختمانی بسیار جالب توجه است ولی چون Compression محسوسی در داخل آن صورت نمی پذیرد معرف Fuel آن و به عبارت بهتر SFC آن بالاست ولی با توجه به سادگی و سبکی و ارزانی Maintenance کم در کاربردهای کوتاه مدت موتور مناسب و ایده آل به مشار می رود.
2- Pulsejet – این موتور نیز فاقد قطعات گردنده است و چون در جلو دریچه هایی دارند که به طور ضربانی باز و بسته می شوند Pulsejet نامیده می شود. این موتور در حالت سکون نیز کار می کند ولی Efficiency کمی دارد.
3- Rocket engines – این نوع موتورها در فضا کاربرد خوبی دارند و چون در فضا هوا وجود ندارد موشک ها با خود هم اکسیژن و هم Fuel حمل می کنند. بنابراین بر خلاف سایر موتورهای جت دماغ موشک ها بسته است و اکسیژن و سوخت وارد Combustion chamber گشته و پس از احتراق و انبساط با سرعت زیاد از انتها خارج شده و طبق اصل عمل و عکس العمل نیروی Thrust را پدید می آورد.
Tubine Engines
بحث اصلی ما در مورد موتورهای جت از همین جا آغاز می گردد و همان طوری که قبلاً اشاره کردیم این نوع موتورها دارای قطعات گردنده به نام کمپرسور و توربین و تعدادی محفظه ی احتراق می باشند. کمپرسور در قسمت جلوی موتور قرار داشته و با چرخش خود هوا را به داخل کشیده و متناسب با ضریب تراکم آنو را به دفعات فشرده می کند. هوای فشرده پس از خروج از کمپرسور وارد محفظه ی احتراق گشته و با Fuel می سوزد که در اثر انبساط حاصله سرعت آن یاد گشته و در سر راه خود با توربین برخورد نموده و آن را می چرخاند و چرخش توربین نیز باعث چرخش کمپرسور می شود. سپس این گازها از طریق لوله ی اگزوز و مجرای خروجی موسوم به Propelling nozzle با سرعت مشخص بیرون رفته و نیروی Thrust را پدید می آورند. البته به طوری که بعداً خواهیم دید، مجموعه کارهای فوق باید با کارایی خوبی صورت پذیرد تا Efficiency موتور در حد مطلوبی باشد.
در اینجا لازم به تذکر است که هر چه ضریب تراکم بیشتر باشد قدرت موتور و به عبارت دیگر Efficiency آن بیشتر خواهد بود ولی نباید از نظر دور داشت که افزایش در ضریب تراکم، افزایش در حرارت نهایی را به دنبال داشته و ماتریل محفظه ی احتراق و توربین باید قادر به تحمل آن باشد و این خود یک نکته ی محدود کننده است. خوشبختانه امروزه با پیشرفت در علم متالوژی آلیاژهای فولاد خاصی تهیه شده و ضریب تراکم در موتورهای مدرن از 40:1 نیز فراتر رفته است و در آتیه با ظهور و پیدایش آلیاژهای جدید از این هم فراتر خواهد رفت. افزایش ضریب تراکم باعث کاهش وزن موتور نسبت به Thrust حاصله یعنی Lower weight to thrust ratio و نیز کاهش SFC می شود.
Working cycle & Thrust
شکل کار موتور جت – موتور جت نیز همچون موتور پیستونی دارای سیکل کاری بوده و نیاز به Compression و Combustion و Intake exhaust دارد، با این تفاوت که سیکل کار موتور پیستونی منقطع (Intermittent) بوده در حالیکه سیکل موتور جت پیوسته Continuous است و همین پیوستگی سیکل دلیل اصلی قدرت بیشتر موتور جت نسبت به موتور پیستونی در شرایط برابر است.
اگر توجه کنید به هنگام احتراق در موتور جت چون مسیر باز است افزایش در انرژی حاصل از احتراق به صورت انبساط و افزایش سرعت (Kinetic Energy) و نه افزایش فشار صورت می پذیرد. بنابراین در موتور جت احتراق در فشار ثابت بر اساس Bray ton Cycle صورت می پذیرد.
؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
محاسبه Thrust
گفتیم که موتور جت بر اساس اصل سوم نیوتن نیروی Thrust را تولید می کند یعنی نیرویی به سمت عقب بر هوا وارد کرده و عکس العمل این نیرو برای ما Thrust را فراهم می آورد و باز می دانیم که طبق اصل دوم مکانیک F=ma و نیز W=mg یا . بنابراین با استفاده از حقایق فوق می توان به ترتیب زیر اقدام به نوشتن فرمول Thrust که بر دو نوع است نمود.
1- Net Thrust – این نوع Thrust به حالتی اطلاق می شود که هوای ورودی به موتور سرعت داشته و به عبارت دیگر تقریباً ماین فایل کارآموزی به صورت فایل Word تهیه شده است این سایت به کاربران امکان می‌دهد تمام پروژه‌ها، گزارش‌های کارآموزی و مقالات دیگر را به راحتی دانلود کنند. این امکان برای دانشجویان و پژوهشگران بسیار مفید است زیرا می‌توانند به راحتی به منابع مورد نیاز خود دسترسی پیدا کنند و از آنها برای ارائه یا تحقیقات خود استفاده کنند. این سایت به عنوان یک مرجع معتبر و قابل اعتماد برای دسترسی به مطالب علمی و آموزشی شناخته شده است و کاربران می‌توانند با اطمینان از اطلاعات موجود در آن استفاده کنند.

لطفا توجه کنيد اين فايل کار آموزي” صنایع هواپیمایی ” که در اختيار شما قرار دارد ، بصورت قابل ويرايش مي باشد و در خود صفحات ورد بدون بهم ريختگي قرار گرفته است.لذا امکان تغيير و ويرايش محتواي اين فايل کارآموزي براي شما فراهم است..

تعداد صفحات ورد : 79

فرمت فايل : وورد