【簡介:】渦輪發(fā)動機:是一種利用旋轉的機件自穿過它的流體中汲取動能的發(fā)動機形式,是內(nèi)燃機的一種。常用作飛機與大型的船舶或車輛的發(fā)動機。工作原理:渦輪發(fā)動機由風扇、低壓壓氣機(髙
渦輪發(fā)動機:是一種利用旋轉的機件自穿過它的流體中汲取動能的發(fā)動機形式,是內(nèi)燃機的一種。常用作飛機與大型的船舶或車輛的發(fā)動機。工作原理:渦輪發(fā)動機由風扇、低壓壓氣機(髙涵比渦扇特有)、高壓壓氣機、燃燒室、驅動壓氣機的高壓渦輪、驅動風扇的低壓渦輪和排氣系統(tǒng)組成。其中高壓壓氣機、燃燒室和高壓渦輪三部分統(tǒng)稱為核心機,由核心機排出的燃氣中的可用能量,一部分傳給低壓渦輪用以驅動風扇,余下的部分在噴管中用于加速排出的燃氣。風扇轉子實際上是1級或幾級葉片較長的壓氣機,空氣流過風扇后,分成兩路:一路是內(nèi)涵氣流,空氣繼續(xù)經(jīng)壓氣機壓縮,在燃燒室和燃油混合燃燒,燃氣經(jīng)渦輪和噴管膨脹,燃氣以高速從尾噴口排出,產(chǎn)生推力,流經(jīng)路程為經(jīng)低壓壓氣機、高壓壓氣機、燃燒室、高壓渦輪、低壓渦輪,燃氣從噴管排出;另一路是外涵氣流,風扇后空氣經(jīng)外涵道直接排入大氣或同內(nèi)涵燃氣一起在噴管排出。渦輪風扇發(fā)動機組合了渦輪噴氣和渦輪螺槳發(fā)動機的優(yōu)點。渦扇發(fā)動機轉換大部分的燃氣能量成驅動風扇和壓氣機的扭矩,其余的轉換成推力。渦扇發(fā)動機的總推力是核心發(fā)動機和風扇產(chǎn)生的推力之和。
渦輪風扇噴氣發(fā)動機的原理渦槳發(fā)動機的推力有限,同時影響飛機提高飛行速度。因此必需提高噴氣發(fā)動機的效率。發(fā)動機的效率包括熱效率和推進效率兩個部分。提高燃氣在渦輪前的溫度和壓氣機的增壓比,就可以提高熱效率。因為高溫、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,會導致推進效率的下降。要全面提高發(fā)動機效率,必需解決熱效率和推進效率這一對矛盾。渦輪風扇發(fā)動機的妙處,就在于既提高渦輪前溫度,又不增加排氣速度。渦扇發(fā)動機的結構,實際上就是渦輪噴氣發(fā)動機的前方再增加了幾級渦輪,這些渦輪帶動一定數(shù)量的風扇。風扇吸入的氣流一部分如普通噴氣發(fā)動機一樣,送進壓氣機(術語稱“內(nèi)涵道”),另一部分則直接從渦噴發(fā)動機殼外圍向外排出(“外涵道”)。因此,渦扇發(fā)動機的燃氣能量被分派到了風扇和燃燒室分別產(chǎn)生的兩種排氣氣流上。這時,為提高熱效率而提高渦輪前溫度,可以通過適當?shù)臏u輪結構和增大風扇直徑,使更多的燃氣能量經(jīng)風扇傳遞到外涵道,從而避免大幅增加排氣速度。這樣,熱效率和推進效率取得了平衡,發(fā)動機的效率得到極大提高。效率高就意味著油耗低,飛機航程變得更遠。