【簡介:】1. 渦噴發(fā)動機(jī) 進(jìn)氣道進(jìn)氣---壓氣機(jī)增壓---燃燒室加熱---渦輪膨脹作功帶動壓氣機(jī)---尾噴管膨脹加速---排氣到體外 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)起來之后,壓氣機(jī)源源不斷地把壓縮了的空氣送到后面
1. 渦噴發(fā)動機(jī) 進(jìn)氣道進(jìn)氣---壓氣機(jī)增壓---燃燒室加熱---渦輪膨脹作功帶動壓氣機(jī)---尾噴管膨脹加速---排氣到體外 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)起來之后,壓氣機(jī)源源不斷地把壓縮了的空氣送到后面的燃燒室,在燃燒室里空氣和燃油混合燃燒,向后排出高溫高速高壓氣體,這些氣體帶動渦輪旋轉(zhuǎn),渦輪和壓氣機(jī)是用軸連在一起的,因此渦輪旋轉(zhuǎn)了,壓氣機(jī)也跟著旋轉(zhuǎn),就不斷地把空氣壓縮進(jìn)去了~~ 2. 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī) 2.1分開排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī) 進(jìn)氣道進(jìn)氣--風(fēng)扇增壓--氣流分為兩股 內(nèi)涵氣流:壓氣機(jī)增壓--燃燒室加熱--渦輪膨脹作功帶動風(fēng)扇和壓氣機(jī)--內(nèi)涵尾噴管膨脹加速--排氣到體外 外涵氣流:外涵道--外涵尾噴管膨脹加速--排氣到體外 我們常見的民航客機(jī)所采用的發(fā)動機(jī),多半是分別排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī),比如著名的V2500,PW4000,GE90.... 2.2混合排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī) 進(jìn)氣道進(jìn)氣--風(fēng)扇增壓--氣流分為兩股 內(nèi)涵氣流:壓氣機(jī)增壓--燃燒室加熱--渦輪膨脹作功帶動風(fēng)扇和壓氣機(jī)--混合器 外涵氣流:外涵道--混合器 兩股氣流在混合器中摻混--尾噴管膨脹加速--排氣到體外 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)要比渦輪噴氣發(fā)動機(jī)更省油,尤其是超過音速不太多時(shí)。所以民用噴氣飛機(jī)都是采用的渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)。 我國民用分開排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)還未研制成功,軍用混合排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)已成功批量生產(chǎn)相當(dāng)于英國60年代的SPEY,用于飛豹上。相當(dāng)于蘇27上的AL31的太行前一段時(shí)間報(bào)道研制成功,但不知道是否投入批量生產(chǎn)。美國現(xiàn)在用于F22的渦扇已能無加力超音速巡航。而AL31還不行發(fā)動機(jī)工作和是否起飛無關(guān),發(fā)動機(jī)只要啟動預(yù)熱后,那么正常運(yùn)轉(zhuǎn)了, 在起飛時(shí)候只要加大油門使推力上升加速飛機(jī)的前進(jìn)即可起飛 但需要注意的是,飛機(jī)的起飛,不是發(fā)動機(jī)直接推飛機(jī)起飛的(軍用飛機(jī)例外),這些客機(jī)等飛機(jī)上發(fā)動機(jī)推力是很小的,發(fā)動機(jī)只能推飛機(jī)前進(jìn),當(dāng)飛機(jī)到達(dá)一定速度后機(jī)翼的壓力差使其起飛的。
渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的原理:渦輪噴氣發(fā)動機(jī)簡稱渦噴發(fā)動機(jī),通常由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管組成。部分軍用發(fā)動機(jī)的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。
渦噴發(fā)動機(jī)屬于熱機(jī),做功原則同樣為:高壓下輸入能量,低壓下釋放能量。
工作時(shí),發(fā)動機(jī)首先從進(jìn)氣道吸入空氣。這一過程并不是簡單的開個(gè)進(jìn)氣道即可,由于飛行速度是變化的,而壓氣機(jī)對進(jìn)氣速度有嚴(yán)格要求,因而進(jìn)氣道必需可以將進(jìn)氣速度控制在合適的范圍。
壓氣機(jī)顧名思義,用于提高吸入的空氣的的壓力。壓氣機(jī)主要為扇葉形式,葉片轉(zhuǎn)動對氣流做功,使氣流的壓力、溫度升高。隨后高壓氣流進(jìn)入燃燒室。燃燒室的燃油噴嘴射出油料,與空氣混合后點(diǎn)火,產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?,向后排出?/p>
高溫高壓燃?xì)庀蚝罅鬟^高溫渦輪,部分內(nèi)能在渦輪中膨脹轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)。由于高溫渦輪同壓氣機(jī)裝在同一條軸上,因此也驅(qū)動壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn),從而反復(fù)的壓縮吸入的空氣。
從高溫渦輪中流出的高溫高壓燃?xì)?,在尾噴管中繼續(xù)膨脹,以高速從尾部噴口向后排出。這一速度比氣流進(jìn)入發(fā)動機(jī)的速度大得多,從而產(chǎn)生了對發(fā)動機(jī)的反作用推力,驅(qū)使飛機(jī)向前飛行。
渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn):這類發(fā)動機(jī)具有加速快、設(shè)計(jì)簡便等優(yōu)點(diǎn),是較早實(shí)用化的噴氣發(fā)動機(jī)類型。但如果要讓渦噴發(fā)動機(jī)提高推力,則必須增加燃?xì)庠跍u輪前的溫度和增壓比,這將會使排氣速度增加而損失更多動能,于是產(chǎn)生了提高推力和降低油耗的矛盾。因此渦噴發(fā)動機(jī)油耗大,對于商業(yè)民航機(jī)來說是個(gè)致命弱點(diǎn)。
渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動機(jī)的原理:
渦槳發(fā)動機(jī)的推力有限,同時(shí)影響飛機(jī)提高飛行速度。因此必需提高噴氣發(fā)動機(jī)的效率。發(fā)動機(jī)的效率包括熱效率和推進(jìn)效率兩個(gè)部分。提高燃?xì)庠跍u輪前的溫度和壓氣機(jī)的增壓比,就可以提高熱效率。因?yàn)楦邷?、高密度的氣體包含的能量要大。但是,在飛行速度不變的條件下,提高渦輪前溫度,自然會使排氣速度加大。而流速快的氣體在排出時(shí)動能損失大。因此,片面的加大熱功率,即加大渦輪前溫度,會導(dǎo)致推進(jìn)效率的下降。要全面提高發(fā)動機(jī)效率,必需解決熱效率和推進(jìn)效率這一對矛盾。