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          發(fā)動(dòng)機(jī)課堂|你知道渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是怎么工作的嗎?



          渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)


          壓氣機(jī)、燃燒室高壓渦輪組成的核心機(jī)和由低壓渦輪及其所帶動(dòng)的風(fēng)扇共同組成的發(fā)動(dòng)機(jī)


          羅羅遄達(dá)1000解構(gòu)示意圖


          渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),又稱為“內(nèi)外涵發(fā)動(dòng)機(jī)”,這是因?yàn)榭諝庠陲L(fēng)扇中增壓后,由風(fēng)扇出口流出時(shí)分為兩股向后流:

          1
          一股流入核心機(jī)和帶動(dòng)風(fēng)扇的低壓渦輪,最后由尾噴管流出,這股氣流稱為內(nèi)涵氣流
          另一股則由圍繞核心機(jī)機(jī)匣與外涵機(jī)匣間的環(huán)形通道中流過,稱為外涵氣流

           

          1.發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣

          2.風(fēng)扇

          3.低壓壓氣機(jī)

          4.高壓壓氣機(jī)

          5.燃燒室

          6.高壓渦輪機(jī)

          7.低壓渦輪機(jī)

          8.內(nèi)涵道噴口

          9.外涵道噴口  


            由此,將引出發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)中最常見的詞匯,也是影響渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)性能好壞的一個(gè)重要循環(huán)參數(shù)之一

          涵道比

          (流量比)


          涵道空氣流量
          內(nèi)涵道空氣流量

          涵道比小于2~3的稱為

          涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)

          高于4~5的稱為

          高(大)涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)


          低壓渦輪的功效

            在渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)中,由高壓渦輪出來的燃?xì)庀仍诘蛪簻u輪中膨脹作功,然后再到尾噴管中膨脹加速。由于在低壓渦輪中已將高壓渦輪出來的燃?xì)饽芰坑玫艉芏?,因此,由低壓渦輪出來的燃?xì)?,溫度與壓強(qiáng)大大降低了,尾噴管的排氣能量損失小得多。

          推力

            當(dāng)然,由于排氣速度低,由內(nèi)涵道中流過的氣體所產(chǎn)生的推力也就比渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的要低些。但是,流過外涵道的空氣,在風(fēng)扇的作用下受到壓縮,壓強(qiáng)提高了,在尾噴管中膨脹加速,以一定的速度流出噴口,因而外涵空氣也產(chǎn)生一定的推力。

            內(nèi)、外涵兩股氣流產(chǎn)生的推力之和,即為渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的推力,它大于純渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力


            渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)推力大了,而能量損失又降低了,所以它的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),而且由于排氣速度低,發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲也大大低于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),非常適合用于旅客機(jī)上。

            正因?yàn)槿绱?,?dāng)世界上第一種渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),即英國(guó)羅·羅公司的“康維”發(fā)動(dòng)機(jī)在1960年首次用于旅客機(jī)后,很快就被各種新型旅客機(jī)所選用,形成了民航客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)“風(fēng)扇化”的浪潮。

          最后
          一段可愛的動(dòng)畫
          空氣分子來講述渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程


          • 文章來源于中國(guó)航空學(xué)會(huì)動(dòng)力分會(huì)。

          • 主要內(nèi)容來源于劉大響院士、陳光教授撰寫的航空動(dòng)力科普書《航空發(fā)動(dòng)機(jī):飛機(jī)的心臟》。

          • 加工編輯圈圈@航空知識(shí)



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