【簡介:】1. 渦噴發(fā)動機 進氣道進氣---壓氣機增壓---燃燒室加熱---渦輪膨脹作功帶動壓氣機---尾噴管膨脹加速---排氣到體外 發(fā)動機轉(zhuǎn)起來之后,壓氣機源源不斷地把壓縮了的空氣送到后面
1. 渦噴發(fā)動機 進氣道進氣---壓氣機增壓---燃燒室加熱---渦輪膨脹作功帶動壓氣機---尾噴管膨脹加速---排氣到體外 發(fā)動機轉(zhuǎn)起來之后,壓氣機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),渦輪和壓氣機是用軸連在一起的,因此渦輪旋轉(zhuǎn)了,壓氣機也跟著旋轉(zhuǎn),就不斷地把空氣壓縮進去了~~ 2. 渦輪風扇發(fā)動機 2.1分開排氣渦輪風扇發(fā)動機 進氣道進氣--風扇增壓--氣流分為兩股 內(nèi)涵氣流:壓氣機增壓--燃燒室加熱--渦輪膨脹作功帶動風扇和壓氣機--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所采用的發(fā)動機,多半是分別排氣渦輪風扇發(fā)動機,比如著名的V2500,PW4000,GE90.... 2.2混合排氣渦輪風扇發(fā)動機 進氣道進氣--風扇增壓--氣流分為兩股 內(nèi)涵氣流:壓氣機增壓--燃燒室加熱--渦輪膨脹作功帶動風扇和壓氣機--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 渦輪風扇發(fā)動機要比渦輪噴氣發(fā)動機更省油,尤其是超過音速不太多時。所以民用噴氣飛機都是采用的渦輪風扇發(fā)動機。 我國民用分開排氣渦輪風扇發(fā)動機還未研制成功,軍用混合排氣渦輪風扇發(fā)動機已成功批量生產(chǎn)相當于英國60年代的SPEY,用于飛豹上。相當于蘇27上的AL31的太行前一段時間報道研制成功,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)動機工作和是否起飛無關(guān),發(fā)動機只要啟動預熱后,那么正常運轉(zhuǎn)了, 在起飛時候只要加大油門使推力上升加速飛機的前進即可起飛 但需要注意的是,飛機的起飛,不是發(fā)動機直接推飛機起飛的(軍用飛機例外),這些客機等飛機上發(fā)動機推力是很小的,發(fā)動機只能推飛機前進,當飛機到達一定速度后機翼的壓力差使其起飛的。
渦輪噴氣發(fā)動機的原理:渦輪噴氣發(fā)動機簡稱渦噴發(fā)動機,通常由進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管組成。部分軍用發(fā)動機的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。
渦噴發(fā)動機屬于熱機,做功原則同樣為:高壓下輸入能量,低壓下釋放能量。
工作時,發(fā)動機首先從進氣道吸入空氣。這一過程并不是簡單的開個進氣道即可,由于飛行速度是變化的,而壓氣機對進氣速度有嚴格要求,因而進氣道必需可以將進氣速度控制在合適的范圍。
壓氣機顧名思義,用于提高吸入的空氣的的壓力。壓氣機主要為扇葉形式,葉片轉(zhuǎn)動對氣流做功,使氣流的壓力、溫度升高。隨后高壓氣流進入燃燒室。燃燒室的燃油噴嘴射出油料,與空氣混合后點火,產(chǎn)生高溫高壓燃氣,向后排出。
高溫高壓燃氣向后流過高溫渦輪,部分內(nèi)能在渦輪中膨脹轉(zhuǎn)化為機械能,驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)。由于高溫渦輪同壓氣機裝在同一條軸上,因此也驅(qū)動壓氣機旋轉(zhuǎn),從而反復的壓縮吸入的空氣。
從高溫渦輪中流出的高溫高壓燃氣,在尾噴管中繼續(xù)膨脹,以高速從尾部噴口向后排出。這一速度比氣流進入發(fā)動機的速度大得多,從而產(chǎn)生了對發(fā)動機的反作用推力,驅(qū)使飛機向前飛行。
渦輪噴氣發(fā)動機的優(yōu)缺點:這類發(fā)動機具有加速快、設計簡便等優(yōu)點,是較早實用化的噴氣發(fā)動機類型。但如果要讓渦噴發(fā)動機提高推力,則必須增加燃氣在渦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)動機油耗大,對于商業(yè)民航機來說是個致命弱點。
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。