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涡喷发动机,求涡喷发动机的原理

来源:整理 时间:2023-03-02 18:54:03 编辑:好学习 手机版

1,求涡喷发动机的原理

涡轮喷气发动机的工作原理并不复杂,涡轮喷气发动机的核心部件是燃烧发生器,由压气机,燃烧室,涡轮组成。首先气体由进气道经压气机压缩后进入燃烧室,在燃烧室内点火燃烧,燃烧气体激烈膨胀向后经拉瓦尔喷管喷出,喷出气体一部分能量用于提供动力,一部分能量用于带动涡轮旋转,而压气机的动力就是来源于涡轮的旋转。涡轮喷气发动机相对于活塞发动机的耗油率要大,但涡轮喷气发动机的功率要比活塞发动机的功率大的多,由于活塞发动机的功率不足以突破音障,所以超音速飞机都采用喷气式发动机

求涡喷发动机的原理

2,涡轮喷气发动机

空气经过压气机压缩后进入燃烧室与煤油混合燃烧,膨胀做功;紧接着流过涡轮,推动涡轮高速转动。因为涡轮与压气机转子连在一根轴上,所以压气机与涡轮的转速是一样的。最后高温高速燃气经过喷管喷出,以反作用力提供动力。燃烧室最初形式是几个围绕转子轴环状并列的圆筒小燃烧室,每个筒都不是密封的,而是在适当的地方开有孔,所以整个燃烧室是连通的,后来发展到环形燃烧室,结构紧凑,但是整个流体环境不如筒状燃烧室,还有结合二者优点的组合型燃烧室。   涡轮始终工作在极端条件下,对其材料、制造工艺有着极其苛刻的要求。目前多采用粉末冶金的空心页片,整体铸造,即所有页片与页盘一次铸造成型。相比起早期每个页片与页盘都分体铸造,再用榫接起来,省去了大量接头的质量。制造材料多为耐高温合金材料,中空页片可以通以冷空气以降温。而为第四代战机研制的新型发动机将配备高温性能更加出众的陶瓷粉末冶金的页片。这些手段都是为了提高涡喷发动机最重要的参数之一:涡轮前温度。高涡前温度意味着高效率,高功率。
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涡轮喷气发动机

3,涡喷发动机与涡扇发动机区别

涡扇发动机是利用涡轮带动发动机前面的风扇转动,从而产生推力。气流分叉成两股。一股是不经过燃烧室的,直接流向发动机尾部,这部分气流是风扇产生的。另一部分则是由燃烧室的空气瞬间膨胀加压产生的,这部分的气流和涡喷发动机的原理是一样的。但是与涡喷发动机不同的是,涡扇发动机的大部分推力来自于风扇产生的气流。有一个指标是衡量这两部分气流的比值的,叫做bypass ratio(B)。就是风扇产生的mass flow rate比上了燃烧室产生的mass flow rate。通常来说,飞机在起飞时B可以达到3-4,就是60%——80%的推力来自于风扇。而飞机做level flight(平飞),B大约在0.8-1左右。就是说两部分气流几乎相等。涡喷发动机就没有前面的那个风扇了,只有依靠燃烧室的气流推进了。涡扇发动机在小于或接近1马赫的时候经济性比涡喷好,所以大部分的商用客机使用的是涡扇发动机。而涡喷发动机在大于1马赫也就是超音速的情况下经济性好,所以很多的战斗机使用涡喷发动机。若是说到如何区分它们的话,就是发动机前方的风扇了,你可以在客机的发动机前方看到一个很大的风扇的,而涡喷则没有风扇。
男人和女人的区别。涡喷母的 涡扇公的
涡扇发动机比涡喷发动机多了外涵道,这样能够在不提高涡轮前温度的前提下,提高发动机的热效率和推进效率,达到提高效率的作用。
涡扇发动机是涡喷发动机加了一个套子(“外涵道”)用来降低排气压力、增加发动机热效率的产品。本质是一样的。

涡喷发动机与涡扇发动机区别

4,涡轮喷气发动机

1. 涡喷发动机 进气道进气---压气机增压---燃烧室加热---涡轮膨胀作功带动压气机---尾喷管膨胀加速---排气到体外 发动机转起来之后,压气机源源不断地把压缩了的空气送到后面的燃烧室,在燃烧室里空气和燃油混合燃烧,向后排出高温高速高压气体,这些气体带动涡轮旋转,涡轮和压气机是用轴连在一起的,因此涡轮旋转了,压气机也跟着旋转,就不断地把空气压缩进去了~~ 2. 涡轮风扇发动机 2.1分开排气涡轮风扇发动机 进气道进气--风扇增压--气流分为两股 内涵气流:压气机增压--燃烧室加热--涡轮膨胀作功带动风扇和压气机--内涵尾喷管膨胀加速--排气到体外 外涵气流:外涵道--外涵尾喷管膨胀加速--排气到体外 我们常见的民航客机所采用的发动机,多半是分别排气涡轮风扇发动机,比如著名的V2500,PW4000,GE90.... 2.2混合排气涡轮风扇发动机 进气道进气--风扇增压--气流分为两股 内涵气流:压气机增压--燃烧室加热--涡轮膨胀作功带动风扇和压气机--混合器 外涵气流:外涵道--混合器 两股气流在混合器中掺混--尾喷管膨胀加速--排气到体外 涡轮风扇发动机要比涡轮喷气发动机更省油,尤其是超过音速不太多时。所以民用喷气飞机都是采用的涡轮风扇发动机。 我国民用分开排气涡轮风扇发动机还未研制成功,军用混合排气涡轮风扇发动机已成功批量生产相当于英国60年代的SPEY,用于飞豹上。相当于苏27上的AL31的太行前一段时间报道研制成功,但不知道是否投入批量生产。美国现在用于F22的涡扇已能无加力超音速巡航。而AL31还不行。
 涡轮喷气发动机应用喷气推进避免了火箭和冲压喷气发动机固有的弱点。因为采用了涡轮驱动的压气机,因此在低速时发动机也有足够的压力来产生强大的推力。涡轮喷气发动机按照“工作循环”工作。它从大气中吸进空气,经压缩和加热这一过程之后,得到能量和动量的空气以高达2000英尺/秒(610米/秒)或者大约1400英里/小时(2253公里/小时)的速度从推进喷管中排出。在高速喷气流喷出发动机时,同时带动压气机和涡轮继续旋转,维持“工作循环”。涡轮发动机的机械布局比较简单,因为它只包含两个主要旋转部分,即压气机和涡轮,还有一个或者若干个燃烧室。然而,并非这种发动机的所有方面都具有这种简单性,因为热力和气动力问题是比较复杂的。这些问题是由燃烧室和涡轮的高工作温度、通过压气机和涡轮叶片而不断变化着的气流、以及排出燃气并形成推进喷气流的排气系统的设计工作造成的。   飞机速度低于大约450英里/小时(724公里/小时)时,纯喷气发动机的效率低于螺旋桨型发动机的效率,因为它的推进效率在很大程度上取决于它的飞行速度;因而,纯涡轮喷气发动机最适合较高的飞行速度。然而,由于螺旋桨的高叶尖速度造成的气流扰动,在350英里/小时(563公里/小时)以上时螺旋桨效率迅速降低。这些特性使得一些中等速度飞行的飞机不用纯涡轮喷气装置而采用螺旋桨和燃气涡轮发动机的组合 -- 涡轮螺旋桨式发动机。   螺旋桨/涡轮组合的优越性在一定程度上被内外涵发动机、涵道风扇发动机和桨扇发动机的引入所取代。这些发动机比纯喷气发动机流量大而喷气速度低,因而,其推进效率与涡轮螺旋桨发动机相当,超过了纯喷气发动机的推进效率。   涡轮/冲压喷气发动机将涡轮喷气发动机(它常用于马赫数低于3的各种速度)与冲压喷气发动机结合起来,在高马赫数时具有良好的性能。这种发动机的周围是一涵道,前部具有可调进气道,后部是带可调喷口的加力喷管。起飞和加速、以及马赫数3以下的飞行状态下,发动机用常规的涡轮喷气式发动机的工作方式;当飞机加速到马赫数3以上时,其涡轮喷气机构被关闭,气道空气借助于导向叶片绕过压气机,直接流入加力喷管,此时该加力喷管成为冲压喷气发动机的燃烧室。这种发动机适合要求高速飞行并且维持高马赫数巡航状态的飞机,在这些状态下,该发动机是以冲压喷气发动机方式工作的。   涡轮/火箭发动机与涡轮/冲压喷气发动机的结构相似,一个重要的差异在于它自备燃烧用的氧。这种发动机有一多级涡轮驱动的低压压气机,而驱动涡轮的功率是在火箭型燃烧室中燃烧燃料和液氧产生的。因为燃气温度可高达3500度,在燃气进入涡轮前,需要用额外的燃油喷入燃烧室以供冷却。然后这种富油混合气(燃气)用压气机流来的空气稀释,残余的燃油在常规加力系统中燃烧。虽然这种发动机比涡轮/冲压喷气发动机小且轻,但是,其油耗更高。这种趋势使它比较适合截击机或者航天器的发射载机。这些飞机要求具有高空高速性能,通常需要有很高的加速性能而无须长的续航时间。
涡喷发动机的压气机跟燃烧室内的涡轮是同轴的,好像没办法反向旋转压气,你要想制作涡喷发动机模型的话可以参照汽车上的涡轮增压器来考虑,原理是一样的。 这里有个网址你可以看看涡扇发动机的原理图,跟涡喷是一样的,就是用于做功的介质不同,涡扇是空气,涡喷是燃烧的废气 http://player.youku.com/player.php/sid/XMzc1NzAxMTY=/v.swf
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