Kullanıcı:Writer and flier/deneme tahtası

Bypass geçit oranı, turbofan motorlu uçaklarda, motor içerisine giren çeşitli hava kütle oranlarından birisidir.

Motora fan kısmından alınan hava 'splitter' (bölücü) kısımdan geçtikten sonra iki kola ayrılır. Core (çekirdek) kısmından devam ederek sırasıyla düşük basınç kompresörü, yüksek basınç kompresörü yanma odası ve egzoz kısmından geçen hava kütlesine birincil akış denir. 'Splitter' (bölücü) kısımdan ayrılan hava kütlesinin diğer kısmı motor iç bölümlerinin etrafından dolanarak dışarı atılır. Bu hava kütlesinin akışına ise ikincil akış denir. Bypass(yan geçit) birincil ve ikincil hava akışlarının birbirine oranı olarak tanımlanmaktadır.

Turbofan motorları genellikle motor basınç oranı, türbin giriş sıcaklığı ve fan basınç oranı ile birlikte önemli tasarım parametreleri olan yan geçit oranı açısından tanımlanır. Buna ek olarak, yan geçit oranı, turboprop ve propfan motorları için kullanılmaktadır çünkü yüksek itki verimlilikleri, onlara çok yüksek yan geçit oranlı turbofan motorların genel verimlilik özelliklerini sağlamaktadır. Artan yan geçit oranı ile spesifik yakıt tüketimini azaltma eğilimlerini gösteren turbofan motor grafikleri görülmektedir. Yan geçit oranı ayrıca, fan hava akışının motordan uzak olduğu ve motor çekirdeğine fiziksel olarak dokunmadığı alanlarda fan tertibatı için de ekstra kaldırma kuvveti sağlar.

Şematik turbofan motorlar. Yüksek yan geçit oranlı motorun (üstte) türbin etrafında çok fazla hava yönlendiren büyük bir fanı vardır; düşük yan geçit oranlı motorun (orta), türbine daha fazla hava yönlendiren daha küçük bir fana sahiptir; turbojet (altta) sıfır baypas özelliğine sahiptir ve tüm hava türbinden geçer.

Esas amacı yakıt verimliliği olan yan geçit oranı, ölçülen aynı itme için daha düşük bir yakıt tüketimi sağlar .(SI birimleri kullanılarak KN itme birimi başına gram/saniye yakıt).Yüksek baypas oranlarıyla birlikte gelen daha düşük yakıt tüketimi sayesinde kanallı bir fan yerine bir pervane kullanarak turboproplar için verimlilik sağlanabilmektedir.

Turbofan motorlar yan geçit oranlarına göre düşük,orta,yüksek ve ultra yüksek yan geçit oranı olarak sınıflandırılabilmektedir. İş jetleri orta, savaş uçakları ise yüksek yan geçit oranlarına sahip motorları kullanır.

Prensipler

Bir gaz türbininin tüm gaz gücü itici nozulda kinetik enerjiye dönüştürülürse, uçak yüksek süpersonik hızlara uygundur. Eğer tam tersi şekilde düşük kinetik enerjiye sahip ayrı bir büyük hava kütlesine aktarılırsa, uçak en iyi sıfır hıza yani havada süzülmeye uygundur. Uçak performansını gaz gücü ayrı bir hava akımı ile gaz türbininin kendi nozul akışı arasındaki hızlar için gerekli bir oranda paylaştırır.

İlk jet uçağı sesaltı idi ve yüksek yakıt tüketimi nedeniyle bu hızlarda itki için nozülün yetersiz olduğu anlaşıldı ve 1936 gibi erken bir tarihte yan geçit teknolojisi önerildi. (İngiltere Patenti 471,368). Yan geçit oranı teknolojisinin altında yatan ilke, egzoz hızının, hala gerekli itişi sağlayan ancak daha az yakıt kullanan ekstra kütle akışı için değiş tokuş edilmesidir. Frank Whittle bu işleme "akışı yavaşlatmak" demektedir. Güç, gaz jeneratöründen ekstra bir hava kütlesine aktarılır, daha büyük çaplı bir itici jet, daha yavaş hareket eder. Yan geçit oranı, jetin hızını azaltmak için mevcut mekanik gücü daha fazla havaya yayar. Kütle akışı ve hız arasındaki aktarım, disk yüklemesi ve güç yüklemesi karşılaştırılarak pervaneler ve helikopter rotorlarına aktarılır. Örneğin, aynı helikopter ağırlığı, yüksek güçlü bir motor ve küçük çaplı bir rotor veya daha az yakıt için, daha düşük güçlü bir motor ve rotordan daha düşük hızla daha büyük bir rotor tarafından desteklenebilir.

Detaylar

Yan geçite sahip olmayan (turbojet) bir motorda, yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı egzoz gazı, bir itici nozul aracılığıyla genişleyerek hızlandırılır ve tüm itkiyi sadece bu güç üretir. Kompresör, türbinin ürettiği tüm mekanik gücü emer. Bir yan geçite sahip motor tasarımında ekstra türbinler, havayı motorun önünden arkaya doğru hızlandıran kanallı bir fanı çalıştırır. Yüksek yan geçit oranlı bir tasarımda, itme kuvvetinin çoğunu kanallı fan ve nozul üretir. Turbofanlar prensip olarak turboproplarla yakından ilişkilidir, çünkü her ikisi de gaz türbininin gaz gücünün bir kısmını, ekstra makineler kullanarak, sıcak egzoz gazının kinetik enerjiye dönüştürülmesi için daha az bir baypas akışına aktarır.