فوهة دافعة
من ويكيبيديا، الموسوعة encyclopedia
تقوم الفوهة الدافعة بتحويل العنفة الغازية أو المولد الغازي إلى محرك نفاث، وذلك عن طريق تحويل طاقة غاز العادم (ضغطه) الناتج من العنفة الغازية إلى طاقة حركية مرتفعة (سرعة)، فيخرج الغاز في شكل نفاث بسرعة مرتفعة. قد تحتوي المحركات العنفية المروحية على فوهة دافعة إضافية منفصلة، تقوم بتحويل طاقة الهواء (ضغطه) المار خلال المروحة إلى طاقة حركية مرتفعة، فيخرج الهواء مندفعاً في شكل نفاث بسرعة كبيرة.
تساعد الفوهة في تحديد كفاءة عمل المولد الغازي والمروحة، حيث تعمل كمقيد لتيار الغاز المتدفق قبل خروجه.[1] تُسرع الفوهات الدافعة الغاز إلى سرعات صوتية، وسرعات حول الصوتية، وسرعات فوق الصوتية، وذلك اعتماداً على القدرة التي يعمل عندها المحرك والشكل الداخلي للفوهة، وقيمة ضغط الغاز عند مدخل ومخرج الفوهة.
قد يكون الشكل الداخلي للفوهة متقارب، حيث تكون مساحة مقطع الفوهة أكبر ما يمكن عند المدخل ثم تقل تدريجياً نحو المخرج، وتُسمى في هذه الحالة بالفوهة المتقاربة، وقد يكون الشكل الداخلي متقارب متباعد، حيث تقل مساحة المقطع بداية من المدخل تدريجياً حتى تصل إلى أقل مساحة مقطع ممكنة (تُسمى بنقطة الخنق) ثم تتسع مرة أخرى تدريجياً نحو المخرج، وتُسمى في هذه الحالة الفوهة المتقاربة المتباعدة.
يُمكن للفوهات المتقاربة المتباعدة أن تُسرع الغاز النفاث إلى سرعات فوق الصوتية داخل الجزء المتباعد من الفوهة (شرط أن يصل الغاز إلى سرعة الصوت عند نقطة الخنق)، بينما لا تستطيع الفوهات المتقاربة أن تُسرع الغاز النفاث إلى سرعات أكبر من سرعة الصوت.[2]
قد يكون للفوهات الدافعة شكل هندسي ثابت أو متغير، لتحظى بمساحات مخرج مختلفة حتى تتحكم في عمل المحرك عندما يُزود بحارق لاحق أو نظام إعادة تسخين. عندما تُستخدم الفوهة المتقاربة المتباعدة في المحركات المزودة بحارق لاحق، فإن مساحة الخنق في الفوهة تكون متغيرة. تحظى أيضاً الفوهات المستخدمة للسرعات فوق الصوتية، والتي تتعرض لنسب ضغوط مرتفعة جداً،[3] بمساحات مقطع متغيرة في الجزء المتباعد منها.[4]