/// نمط الحلقات المتباعدة أو ماسات الصدم \\\

لقد طرحت سؤالا عن هذه الظاهرة في أحد المنتديات لكن لا حياة لمن تنادي
المهم هاهو ذا ملخص عن الظاهرة
الشرح مبسط جدا ,فالظاهرة بها عدد هائل من القوانين و الرسومات البيانية بالاضافة أننا لن نتطرق لعامل الاحتكاك و فقدان الحرارة كطاقة
المصدر : مقرر مادة ديناميكا الغازات لشعب Mécanique (مهندسين)

نمط الحلقات المتباعدة أو ماسات الصدم shock diamonds أو أقراص ماخ Mach disks يظهر أحيانا بشكل واضح في عادم المحرك النفاث . تحدث هذه الظاهرة عندما تغادر الغازات المحترقة العادم بسرعة فوق صوتية و ضغط هذه الغازات مختلف عن الضغط الجوي

$/// نمط الحلقات المتباعدة أو ماسات الصدم \\\ Mig_2110$

$/// نمط الحلقات المتباعدة أو ماسات الصدم \\\ F_22_r10$

في هذه الحالة ضغط خروج الغازات أقل من الضغط الجوي .

لماذا ؟

لأن: m= ρ V S
حيث :
m : معدل التدفق الكتلي (يبقى ثابت لأن كتلة الهواء الداخلة للمحرك هي نفسها كتلة الغاز الخارجة منه)
ρ : الكتلة الحجمية للهواء
S: مقطع دخول أو خروج الغازات
V: سرعة الغازات

انتبهوا جيدا

قلنا أن معدل التدفق الكتلي يبقى ثابت لكن السرعة تتزايد مما يفرض على الكتلة الحجمية أن تتناقص

بالإضافة إلى أن : P=ρ r T

حيث :
P :ضغط الغازات
r : ثابت الغازات
T : درجة حرارة الغازات (كالفن)

بما أن الكتلة الحجمية ρ تتناقص فان الضغط الكلي للغازات يتناقص هو كذلك .لهذا ضغط خروج الغازات أقل من الضغط الجوي

هذه الظاهرة تدعى Overexpansion وتكون واضحة بشكل جيد على الارتفاعات المنخفضة (الضغط الجوي أكبر منه على الارتفاعات الشاهقة) أو عند إقلاع الصواريخ

لحد الآن تمكنا من معرفة أن الضغط الكلي للغازات يتناقص

الآن نأتي الى شكل المحركات من الداخل

تشاهدون في الصورة المحرك F 100 PW /F 100 PW-E وهو خاص بالمقاتلة F 16

$/// نمط الحلقات المتباعدة أو ماسات الصدم \\\ Turbof10$

هذه الصورة معقدة جدا و تبرز أغلب مكونات المحرك . لكن الشكل الأساسي و الجد مهم في محركات الطائرات و الصواريخ هو هذا الشكل البسيط

$/// نمط الحلقات المتباعدة أو ماسات الصدم \\\ Tuyere10$

يمكنكم ملاحظة هذا الشكل في صورة المحرك F 100 PW

عند تخطي الغازات لسرعة الصوت أي حوالي 340 م/ثا تنشأ عندنا ظاهرة تدعى بالصدم shock أي انقطاع مفاجئ لخصائص الغاز أثناء الاختراق من ضغط , كتلة حجمية و سرعة

هذا الصدم يكون خارج الطائرة أو الصاروخ و داخل المحرك أيضا , ما يحدث داخل المحرك هو نشوء خطوط تدعى خطوط ماخ Mach lines في الجزء الأول من الفوهة هذه الخطوط تنتقل الى الجزء الخلفي للمحرك لكنها تنكسر بسبب شكل الفوهة
و تبدأ في التقاطع

شاهدوا الصورة و سيتضح كل شيء

$/// نمط الحلقات المتباعدة أو ماسات الصدم \\\ Tuyere11$

شاهدوا الصورة و سيتضح كل شيء
في الحقيقة يوجد عدد كبير من خطوط ماخ , هذه الصورة للتوضيح فقط

الآن نأتي الي تجميع المعلومات
قلنا أن الضغط الكلي للغازات يتناقص و قلنا أنه تتشكل خطوط ماخ الناتجة عن الصدم

الآن عند خروج هذه الخطوط تماما من الفوهة (و هي محتواة داخل الغاز ضعيف الضغط ) يحاصرها الضغط الجوي من كل الجوانب (الضغط الجوي بالنسبة لنا صغير , لكن بالنسبة للغازات التي تسير بسرعة كبيرة يعتبر هائل جدا و تصبح طبقة الهواء و كأنها جدار ) فتستمر خطوط ماخ بالانكسار و التقاطع , و عند نقاط التقاطع تحدث إعاقة لجريان الغازات فتتشكل لدينا ماسات الصدم

$/// نمط الحلقات المتباعدة أو ماسات الصدم \\\ Tuyere12$

و بعدها يبدأ ضغط الغازات المحترقة بالاتزان مع الضغط الجوي ( عند نهاية ذيل النار الطويل خلف الطائرة ) وذلك لتدني سرعته أي زيادة في الكتلة الحجمية وبالتالي زيادة الضغط حتى يتساوى مع الضغط الجوي , و بعدها لا نصبح نرى شيئا

كما هو موضح في الصورة

$/// نمط الحلقات المتباعدة أو ماسات الصدم \\\ Sr7110$

أخي هل هذه الظاهرة هي نفسها التي تحدث في طائرات السفر و يخرج دخان أبيض ؟
مشكور على المجهود

لا

بالنسبة لطائرات السفر فالدخان الأبيض هو مجرد بخار ماء
لأن عند احتراق الهيدروكاربونات (تتشكل من الكربون و الهيدروجين) منها البنزين , المازوت و الكيروسين كلبنا غاز ثاني أكسيد الكربون و بخار الماء
هذا البخار يتكثف لأن الطائرة تحلق على ارتفاع شاهق اين تكون درجة الحرارة منخفضة مما يؤدي الى تكثف بخار الماء

بارك الله فيك أخي زراقي على هذه التحليل العلمي للظاهرة لكن تبقى نقطة لم أستوعبها جيدا يا ريت توضحها لنا بمثال بسيط
))))
في هذه الحالة ضغط خروج الغازات أقل من الضغط الجوي .

لماذا ؟

لأن: m= ρ V S
حيث :
m : معدل التدفق الكتلي (يبقى ثابت لأن كتلة الهواء الداخلة للمحرك هي نفسها كتلة الغاز الخارجة منه)
ρ : الكتلة الحجمية للهواء
S: مقطع دخول أو خروج الغازات
V: سرعة الغازات

انتبهوا جيدا

قلنا أن معدل التدفق الكتلي يبقى ثابت لكن السرعة تتزايد مما يفرض على الكتلة الحجمية أن تتناقص

بالإضافة إلى أن : P=ρ r T

حيث :
P :ضغط الغازات
r : ثابت الغازات
T : درجة حرارة الغازات (كالفن)

بما أن الكتلة الحجمية ρ تتناقص فان الضغط الكلي للغازات يتناقص هو كذلك .لهذا ضغط خروج الغازات أقل من الضغط الجوي
(((((((
أقصد مثال حسابي إن امكن إحتراماتي

هذا الشرح لا يحتاج الى عملية حسابية

ركز فقط :
قلنا أن معدل التدفق الكتلي ( débit massique ) يبقى ثابت لأن كتل الهواء الداخلة للمحرك هي نفسها الخارجة منه
و قلنا أن السرعة تزداد مما يفرض على الكتلة الحجمية التناقص لأن مقطع خروج الغازات ثابت

و بما أن الكتلة الحجمية تتناقص فان الضغط يتناقص هو كذلك

أعلم هذا لقد فهمته لكن هل تقصد ان الظغط الإبتدائي لأي غاز(هل هذه الغازات المحترقة مجرد كتل هوائية) سيكون مساويا للضغط الجوي؟؟؟؟؟؟

الضغط الابتدائي للغازات مساوي للضغط الجوي لأن هذا الغاز هو الهواء نفسه الذي يوجد خارج الطائرة . لكن بعد الاحتراق يصبح مزيج من اكسيد الكربون و بخار الماء و بقايا الوقود التي لم تحترق
و بعد التسريع الى السرعات فوق الصوتية ينهار الضغط بشكل حاد

هذا ما كنت أود معرفته بارك الله فيك اخ زراقي تعبناك معانا جازاك الله كل خير

و فيك بارك الله . حضرات

114

» ماسات متقاعدي الجيش الجزائري
» الجيش الألماني يحظر وضع الحلقات في الأنف والأوشام الإباحية