نحوه کار موتور پالس جت بدون دریچه

موتور پالس جت چیست ؟
پالس جت از جمله موتورهای جت با «جریان ناپایدار» (Unsteady Flow) است که در آن هیچ پیش تراکمی برای چاشنی صورت نمی گیرد.

به لحاظ مکانیکی، این موتور جت بسیار ساده است و از یک دیفیوزر ورودی کوتاه، چندین «سوپاپ یک طرفه» (Check Valve)، محفظه احتراق و لوله ونتوری شکل تشکیل شده که در تصویر زیر نمایش داده شده است.

یک سیستم تزریق سوخت در پایین دست سوپاپ ها قرار دارد. هوای ورودی به موتور با عبور از طریق سوپاپ ها با افشانه های سوخت ترکیب و مخلوط حاصل مشتعل می شود. در نتیجه افزایش فشار حاصل از انفجار، سوپاپ های جریان ورودی بسته خواهند شد و گازهای خروجی با انبساط، از طریق لوله اگزوز خارج می شوند.

خروج این گازها موج هایی انبساطی تولید می کند که سبب کاهش فشار در پشت سوپاپ های یک طرفه شده و این چرخه بار دیگر تکرار می شود.

تنها در لحظه شروع کار (استارت) موتور پالس جت به جرقه نیاز داریم زیرا گازهای داغ از چرخه های قبل سبب مشتعل شدن چاشنی انفجاری می شوند. معمول ترین نوع موتور پالس جت از نوع سوپاپ دار است اما انواع «بدون سوپاپ» (Valve Less) نیز وجود دارد.

نحوه کار موتور پالس جت بدون دریچه:
در شکل زیر، نوعی موتور پالس جت بدون دریچه (بدون سوپاپ) نشان داده شده که شامل محفظه ای با دو بخش لوله ای با قطرها و طول های متفاوت است. بخش خمیده، لوله ورودی و بخش دیگر، لوله اگزوز (خروجی) را تشکیل می دهند. در برخی از موتورهای بدون سوپاپ، این لوله اگزوز است که بخش خمیده را تشکیل می دهد.

زمانی که مخلوط هوا-سوخت در محفظه احتراق، منفجر می شود، فشار داخل به سرعت افزایش پیدا می کند. این فشار سبب انبساط و خروج گاز با سرعت بالا خواهد شد. با خروج این گاز داغ، «رانش» (Thrust) به وجود می آید.

به دلیل وجود اینرسی، انبساط حتی بعد از افت فشار و رسیدن به فشار اتمسفریک ادامه می یابد، در پایین ترین نقطه، خلائی جزئی در محفظه رخ می دهد که تکانه گاز انبساطی به صفر می رسد و انبساط متوقف می شود. این فرآیند به طور خودکار خود را معکوس می کند و هوای تازه از دو بخش به داخل محفظه خلا وارد می شود.

در بخش ورودی، هوا به سرعت از میان لوله کوتاه عبور می کند و با ورود به محفظه احتراق، با سوخت ترکیب می شود.

لوله اگزوز اما طول بیشتری نسبت به لوله ورودی دارد در نتیجه مدت زمان بیشتری طول می کشد تا به محفظه احتراق برسد. یکی از دلایل طول بیشتر این است که در زمان شروع مکش، بخشی از گازهای داغ در داخل باقی مانده باشند.

این گازهای داغ باقیمانده در این مرحله به داخل محفظه رانده و با مخلوط-هوا سوخت جدید مخلوط می شوند. گرما و رادیکال های آزاد در گاز سبب شعله ور شدن و تکرار مراحل قبل خواهند شد.