İçeriğe atla

De Laval nozülü

Sıcaklık (T) ve basınç (p) etkisinin akış hızı (v) ile bağlantısını gösteren de Laval nozülünün şekli

de Laval nozülü (ya da yakınsak-ıraksak nozül, CD nozül) orta kısmı sıkıştırılmak suretiyle özenli ve dengeli bir şekilde yapılmış, asimetrik kum saati şekilli bir borudur. Sıcak ve basınçlı gaz nozülün içinden geçerek süpersonik bir hıza ulaşır ve genleşip egzoz akış biçimini alır. Dolayısıyla ile ısı enerjisinin itici akışı maksimum düzeyde yönlendirilmiş kinetik enerji haline dönüşür. Bundan dolayı, nozül yaygın olarak buhar türbinlerinin bazı türlerinde ve roket motor nozülü olarak kullanılır. Ayrıca, süpersonik jet motorlarında kullanıldığı görülür.

Benzer akış özellikleri astrofizik bünyesinde yer alan jet akımlarına uygulanmıştır.[1]

Tarihçe

Nozül, İsveçli mucit Gustaf de Laval tarafından buhar türbininde kullanılmak üzere 1888 yılında geliştirilmiştir.[2][3][4][5]

Bu özellik ilk kez Robert Goddard tarafından bir roket motorunda kullanılmıştır. Günümüzde neredeyse sıcak gazla çalışan bütün modern roket motorları de Laval nozüllerini kullanmaktadır.

Yararlanılan kaynaklar

  1. ^ C.J. Clarke and B. Carswell (2007). Principles of Astrophysical Fluid Dynamics (1.1sayfalar=226 bas.). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-85331-6. 
  2. ^ British patent 7143 of 1889.
  3. ^ Theodore Stevens and Henry M. Hobart (1906). Steam Turbine Engineering. MacMillan Company. ss. 24-27.  Available on-line here 19 Ekim 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. in Google Books.
  4. ^ Robert M. Neilson (1903). The Steam Turbine. Longmans, Green, and Company. ss. 102-103.  Available on-line here 19 Ekim 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. in Google Books.
  5. ^ Garrett Scaife (2000). From Galaxies to Turbines: Science, Technology, and the Parsons Family. Taylor & Francis Group. s. 197.  Available on-line here 19 Ekim 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. in Google Books.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">İçten yanmalı motor</span> yakıtın yanma odasında oksitleyici ile yandığı motor

İçten yanmalı motorlar, yakıt'ın motor içinde yanma odası adı verilen sınırlı bir alan içinde yakılması ile oluşan basıncın, piston denen parçayı hareket ettirmesi ile oluşan makinelerdir.

<span class="mw-page-title-main">Türbin</span>

Türbin, bir akışkanın enerjisini işe çevirmek için kullanılan alettir. Türbin bir mil ve üzerinde kanatçıklardan oluşur. Kullanılan akışkana göre türbinin yapısı değişir. Çalışma prensibi şu şekildedir. Akışkan türbinin kanatçıklarına çarparak türbin miline hareket verir, hareket milin çıkışında mekanik işe dönüşür.

Brayton çevrimi, genel olarak gaz türbinlerinde kullanılan, periyodik bir prosestir. Günümüzde geçerli olan gaz akışkanlı güç çevrimleri içinde önemli bir yer tutar. Diğer içten yanmalı güç çevrimleri gibi açık bir sistem olmasına rağmen; termodinamik analiz için egzoz gazlarının ikinci bir ısı değiştirgecinden geçtikten sonra içeri alınıp tekrar kullanıldığı farzedilir ve kapalı bir sistem gibi analize uygun hale gelir. İsmini, mucidi olan George Brayton’dan almıştır. Aynı zamanda Joule çevrimi olarak da bilinir.

<span class="mw-page-title-main">Motor</span>

Motor, bir enerji formunu mekanik enerjiye çeviren makinedir. Motorlar kuvvet makineleridir.

<span class="mw-page-title-main">Rüzgâr türbini</span> Rüzgârın kinetik enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren sistem

Rüzgâr türbini, rüzgârdaki kinetik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren sistemdir. Rüzgar türbinleri, aralıklı yenilenebilir enerjinin giderek daha önemli bir kaynağı haline gelmekte ve birçok ülkede enerji maliyetlerini düşürmek ve fosil yakıtlara bağımlılığı azaltmak için kullanılmaktadır. Bir çalışma, 2009 yılı itibarıyla rüzgarın fotovoltaik, hidro, jeotermal, kömür ve gaz enerji kaynaklarına kıyasla "en düşük göreceli sera gazı emisyonlarına, en az su tüketimi talebine ve en olumlu sosyal etkilere" sahip olduğunu öne sürmüştür.

<span class="mw-page-title-main">Buğu</span> suyun 100 derecede kaynatıldıktan sonraki halidir

Buğu, istim veya islim ; fizik, kimya ve mühendislikte, buharlaşmış suyu ifade eder. 100 santigrat derece civarındaki sıcaklıkta ve standart atmosferik basınçtaki buhar, saftır, saydam gaz haldedir ve sıvı haldeki sudan 1600 kat daha hacimlidir. Buhar doğal olarak suyun kaynama noktasından daha sıcaktır. Daha yüksek sıcaklıklardaki buhara genelde kızdırılmış buhar denir.

<span class="mw-page-title-main">Roket</span> itiş için kullanılan pirokinetik motor; yanıcı silah için bkz. Q2037215

Roket bir uzay aracı, hava aracı, araç, atkı veya bombadır. Roket, roket motorundan itme gücü elde eder. Roket motoru egzozu tamamen roket içinde taşınan roket itici yakıtından oluşur. Roket motorları etki ve tepki ile çalışır ve sadece egzozlarını yüksek hızda ters yönde dışarı atarak roketleri ileri doğru iter ve bu nedenle uzay boşluğunda çalışabilir. Etimolojik kökeni İtalyancada "bobin" anlamına gelen rocchetto olup, silindirik şekil benzerliğinden ötürü modern anlamında sahiplenilen kelimenin kullanımı 20. yüzyıl başlarında savaş gemilerinin öz itmeli ateşleme mermilerine dayanmaktadır. Türk Dil Kurumuna göre Türkçeye Fransızca roquette kelimesinden geçmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Turbofan</span> jet motor türü

Turbofan, itişi egzoz gazıyla beraber, ön kısımdaki geniş fanla da sağlanan güvenilir ve bakımı kolay jet motoru tipidir. Ön kısmı büyük, arka kısmı koni şeklinde ve daha küçüktür. Genelde yolcu uçaklarında kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Termik santral</span> ısı enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürüldüğü santral türü

Termik santral, ana işletici makinesi buhar gücüyle çalışan güç santralıdır. Isıtılan su buhara dönüştürülerek bir elektrik üretecini süren buhar türbinini döndürmekte kullanılır. Türbinden geçen buhar Rankine çevrimi denilen yöntemle bir yüzey yoğunlaştırıcıda yoğunlaştırılırak geri suya dönüştürülür. Termik santralların tasarımları arasındaki en büyük farklılık kullandıkları yakıt tiplerine göredir. Bu tesisler ısı enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmekte kullanıldığından bazı kaynaklarda enerji dönüşüm santrali olarak da geçer. Bazı termik santrallar elektrik üretmenin yanı sıra endüstriyel ve ısıtma amaçlı ısı üretimi, deniz suyunun tuzdan arındırılması gibi amaçlarla da kullanılır. İnsan üretimi CO2 emisyonunun büyük kısmını oluşturan fosil yakıtlı termik santralların çıktılarını azaltma yönünde yoğun çabalar harcanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Ejektörlü pompa</span>

Ejektörlü pompa, bir enjektör veya fışkırtıcı kısılıp genişleyen bir memenin ventüri etkisini kullanarak, hareketli akışkanın basınç enerjisini; bir düşük basınç alanı yaratıp, hız enerjisine çevirerek; hareketli akışkanı çekip, emme akışkanının buna karışmasını sağlar ve hemen ardından bu karışmış akışkanları, hız enerjisini tekrar basınç enerjisine dönüştürerek, yeniden sıkıştıran pompa benzeri bir alettir.Hareketli akışkan gaz veya sıvı olabilir. Emme akışkanı bir gaz, bir sıvı, bir bulamaç, toz yüklü bir gaz akışı olabilir.

Pratt & Whitney bir Amerikan havacılık ve uzay şirketidir, merkezi Hartford, Connecticut'tadır. United Technologies Corporation (UTC)'ye bağlı bir kuruluştur. Pratt & Whitney'in uçak motorları hem sivil havacılıkta hem de askeri havacılıkta yaygın olarak kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Pulse jet motoru</span>

Pulse jet motoru, en basit anlamda yanma sonucu oluşan etkiden yararlanan jet motorlardır. Bu motorlar az sayıda hareketli parçalardan oluşabildiği gibi tamamen hareketsiz parçalardan da oluşabilir ve statik çalışabilmektedirler.

<span class="mw-page-title-main">Gaz türbini</span> içten yanmalı motor tipi

Gaz türbini, bir tür sürekli ve içten yanmalı motordur. Bütün gaz türbinlerinde ortak bulunan ana bileşenler aşağıdaki gibidir:

<span class="mw-page-title-main">Scramjet</span> jet motor türü

Scramjet bir ramjet çeşidi olup farklı olarak supersonik yanma odasına sahiptir. Havanın sıkıştırılarak alındığı, yakıtın yakıldığı yanma odası ve egzozun giriş hızından daha hızlı ayrıldığı lüleye (nozzle) sahiptir. Ticari jet motorları havanın motor içine alınıp sıkıştırılması için kompresör kullanır, daha sonra sprey halindeki yakıt sıkıştırılmış havayla birlikte ateşlenerek geriye doğru gider ve thrust oluşturur. Scramjet havayı sıkıştırmak için uçağın hızını kullanır, yani çok az hareketli parçaya ihtiyaç duymaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Jet motoru</span> fosil yakıtlı motor türü

Jet motoru veya diğer adıyla tepkili motor, atmosferden aldığı havayı sıkıştırıp jet yakıtıyla yakarak ısıtan havacılık motoru. Bu ısıtma sonucunda ortaya çıkan gazları, hızla dışarı püskürterek, ters yönde bir itiş gücü oluşturur ve bu güçle, motorun bağlı olduğu aracın hareket etmesi sağlanır. Bu motorlar, Newton'ın hareket yasalarına bağlı olarak geliştirilmiştir. Bu yasaya göre; her etki eşit büyüklükte ve ters yönde bir tepki doğurur.

<span class="mw-page-title-main">Su roketi</span>

Su roketi tepki kütlesi olarak su kullanılan bir model roket türüdür. Basınçlı kap—roketin motoru— olarak genellikle plastik bir meşrubat şişesi kullanılır. Su basınçlı bir gazla genellikle basınçlı hava kullanılarak dışarıya doğru atılır. Su roketi Newton'un üçüncü hareket yasasına iyi bir örnektir.

<span class="mw-page-title-main">Roket motoru</span>

Roket motoru, genellikle yüksek sıcaklıktaki gaz olan yüksek hızlı itici bir sıvı jeti oluşturmak için tepkime kütlesi olarak depolanmış roket itici gazlarını kullanır. Roket motorları, Newton'un üçüncü yasasına göre kütleyi geriye doğru fırlatarak itme üreten tepki motorlarıdır. Çoğu roket motoru, gerekli enerjiyi sağlamak için reaktif kimyasalların yanmasını kullanır, ancak soğuk gaz iticileri ve nükleer termal roketler gibi yanmayan biçimleri de mevcuttur. Roket motorları tarafından tahrik edilen araçlara genellikle roket denir. Roket araçları, çoğu yanmalı motorun aksine kendi yükseltgen taşır, bu nedenle roket motorları, uzay aracını ve balistik füzeleri itmek için bir boşlukta kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik üretimi</span>

Elektrik üretimi, elektrik ve diğer kaynaklardan birincil enerji üretme sürecidir. Elektrik üretiminin temel ilkeleri İngiliz bilim insanı Michael Faraday tarafından 1820'lerde ve 1830'ların başında keşfedildi. Onun temel yöntemi bugün hâlâ kullanılmaktadır: Elektrik, bakır gibi iletken bir telin manyetik bir alan içinde hareket ettirilmesi ile üretilir. Elektrik jeneratörü, bir mıknatıs içinde dönen sarılı iletken tellerin bulunduğu ve bu tellerin mıknatıs içinde dönmesiyle elektrik akımı üreten bir makinedir. Evlerimizde, işyerlerimizde, endüstride gereksinim duyduğumuz büyük miktardaki elektrik enerjisini elde etmek için, elektrik jeneratörlerini döndürecek büyük güç santrallarına ihtiyaç duyarız. Çoğu güç santrali, jeneratörü döndürmek için ısı üretiminde bulunurlar. Fosil yakıtlı santrallar ısı üretimi için doğal gaz, kömür ve petrol yakarlar. Nükleer santrallar da uranyum yakıtını parçalayarak ısı üretirler. Ancak bütün bu değişik tip santrallar ürettikleri ısıyı, suyu buhar haline dönüştürmek için kullanırlar. Oluşan buhar ise elektrik jeneratörüne bağlı olan türbine verilir. Su buharı, türbin şaftı üzerinde bulunan binlerce kanatçık üzerinden geçerken daha önce üretilen ısıdan almış olduğu enerjiyi kullanarak, türbin şaftını döndürür. İşte bu dönme, jeneratörün elektrik üretmek için gereksinim duyduğu mekanik harekettir. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan, enerjisi diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar ise yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralın hemen yanında bulunan ve uzaktan bakıldığı zaman geniş dev bacalara benzeyen soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman ise su buharıdır.

<span class="mw-page-title-main">Genişletme döngüsü</span>

Genişletme döngüsü, sıvı yakıtlı roket motoru’nun güç döngüsüdür. Bu döngüde yakıt, motorun yanma odasını soğutmak, ısıyı emmek ve fazı değiştirmek için kullanılır. Isıtılan, gaz halinde olan yakıt, yanma odasına enjekte edilmeden ve yakılmadan hemen önce motorun yakıt ve oksitleyici pompalarını çalıştıran türbine güç sağlar.

<span class="mw-page-title-main">Eksenel kompresör</span>

Eksenel kompresör, gazları sürekli olarak basınçlandırabilen bir gaz kompresörüdür. Gazın veya çalışma sıvısının esas olarak dönme eksenine paralel veya eksenel olarak aktığı, dönen, kanat profili bazlı bir kompresördür. Bu, sıvı akışının kompresör boyunca bir "radyal bileşen" içereceği santrifüj kompresör, eksenel santrifüj kompresörler ve karışık akışlı kompresörler gibi diğer döner kompresörlerden farklıdır.