제트엔진이 정확히 어떤 원리인가요 ?
비행기는 제트엔진이라는것으로 날고 탑재하는데요 이 제트엔진이 정확히 어떤 원리이며 어떤 엔진보다도 만들기가 힘든것인지 알고 싶습니다
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
제트 엔진의 정확한 원리 및 종류를 나열해 보겠습니다.
◆ 제트엔진의 원리
공기 흡입:
제트 엔진은 공기를 흡입하여 엔진 내부로 들어오게 합니다. 이 공기는 일반적으로 공기이며, 일부 제트 엔진은 공기와 연료를 섞어 연소시키는 방식으로 작동합니다
압축:
흡입된 공기는 압축기로 압축됩니다. 압축기는 공기를 압력을 높이고 온도를 상승시키는 역할을 합니다. 이 과정은 브레이튼 열역학サイ클(Brayton thermodynamic cycle)에서 중요한 부분입니다
연료 섞기 및 연소:
압축된 공기는 연료와 섞여 연소실에 들어갑니다. 연료와 공기가 섞여 연소되면, 뜨거운 고압의 가스가 생성됩니다
터빈:
뜨거운 고압의 가스는 터빈을 통과하여 에너지를 추출합니다. 터빈은 회전운동을 하며, 이 회전운동은 압축기를 작동시키는 데 사용됩니다. 이 과정은 제트 엔진의 효율을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다
배기구:
터빈을 통과한 가스는 배기구를 통해 엔진의 뒷부분으로 빠져 나갑니다. 배기구는 가스를 고속으로 분출시키고, 이 분출되는 가스의 반작용으로 추력을 발생시킵니다
추력 발생:
배기구에서 분출되는 가스의 반작용으로, 제트기는 앞으로 나아갑니다. 이 원리는 뉴턴의 제 3 법칙에 따라서, 반동력이 발생하여 제트기가 움직이는 원리입니다
터보제트 엔진:
가장 일반적인 제트 엔진입니다. 공기를 압축하고, 연료와 섞어 연소시키는 후, 터빈을 통해 에너지를 추출한 후 배기합니다
터보팬 엔진:
터보제트 엔진과 유사하지만, 공기의 일부가 압축기 바깥을 지나(바이패스 bypass) 연소되지 않고 바로 분출됩니다. 이 분출되는 공기는 주 추진력으로 사용되고, 노즐로 분사되는 가스를 냉각시켜주는 효과도 있습니다
램제트 엔진:
터보, 즉 터빈이 없으며, 공기를 직접 연소시키는 방식으로 작동합니다. 일반 제트 엔진과는 달리, 터빈이 없기 때문에 다른 방식으로 작동합니다
위와 같은 원리와 종류를 통해,
제트 엔진은 고온, 고압의 가스를 고속으로 분출시키는 방식으로 추력을 발생시키는
효율적인 동력 기관으로 작동합니다만
제트 엔진이 일반 엔진에 비해 만들기 힘들어지는 이유를 들어보면
복잡한 설계와 구성 요소:
제트 엔진은 여러 개의 압축기, 연소실, 터빈을 포함하며, 이 구성 요소들은 서로 밀접하게 연결되어 있습니다. 이러한 복잡한 구조는 제트 엔진의 설계와 제작을 어렵게 만듭니다
고온과 고압:
제트 엔진은 고온과 고압의 가스를 다루기 때문에, 엔진의 재료와 구조가 매우 강건해야 합니다. 이는 제트 엔진의 제작과 유지보수를 어렵게 만듭니다
소음과 진동:
제트 엔진은 고속으로 작동하여 소음과 진동이 발생할 수 있습니다. 이러한 문제는 제트 엔진의 설계와 제작을 더 어렵게 만듭니다. 특히, 소음 감소와 진동 감소를 위한 추가적인 설계와 기술이 필요합니다
바이패스 에어의 관리:
터보팬 엔진에서는 바이패스 에어를 관리하는 것이 중요합니다. 바이패스 에어의 양과 분사 속도는 엔진의 효율과 소음에 큰 영향을 미치기 때문에, 바이패스 에어를 적절하게 관리하는 것이 어렵습니다
고속 비행 시의 효율:
제트 엔진은 고속 비행 시에 효율이 높지만, 저속 비행 시에는 효율이 떨어집니다. 이는 제트 엔진의 설계와 제작을 어렵게 만듭니다. 특히, 저속 비행 시에는 연료 소모가 많아질 수 있습니다
엔진의 무게와 크기:
제트 엔진은 일반 엔진보다 무거우며, 크기가 더 큽니다. 이는 비행기 설계와 제작을 어렵게 만듭니다. 특히, 엔진의 무게와 크기가 비행기의 무게와 크기에 큰 영향을 미칠 수 있습니다
운영 및 유지보수:
제트 엔진은 고성능 기관이기 때문에, 운영 및 유지보수가 어렵습니다. 특히, 고속 비행 시에는 엔진의 온도와 압력이 높아지기 때문에, 유지보수가 더 어려워집니다
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
제트엔진은공기를흡입해압축하고 압축된공기와연료를혼합해연소시켜고온가스를발생시킵니다 흡입,압축,연소,배출등의 과정을거쳐 추진력을얻습니다
안녕하세요. 안다람 전문가입니다.
제트 엔진의 작동원리에 대해 설명해 드리겠습니다.
공기흡입 : 엔진 압쪽의 흡입구를 통해 공기가 들어옵니다.
압축 : 압축기에서 공기를 압축합니다.
연소 : 압축된 공기에 연료를 분사하여 연소시킵니다.
팽창 : 연소로 인해 공기가 급격히 팽창합니다.
분사 : 팽창된 고온 고압의 공기를 엔진 뒤로 분사하여 추력을 얻습니다.