渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理

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1、動(dòng)力原理：渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)升力原理：飛機(jī)是比空氣重的飛行器，因此需要消耗自身動(dòng)力來獲得升力。而升力的來源是飛行中空氣對(duì)機(jī)翼的作用。?在下面這幅圖里，有一個(gè)機(jī)翼的剖面示意圖。機(jī)翼的上表面是彎曲的，下表面是平坦的，因此在機(jī)翼與空氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過上表面的空氣在同一時(shí)間(T)內(nèi)走過的路程(S1)比流過下表面的空氣的路程(S2)遠(yuǎn)，所以在上表面的空氣的相對(duì)速度比下表面的空氣快(V1=S1/T>V2=S2/T1)。根據(jù)帕奴利定理——“流體對(duì)周圍的物質(zhì)產(chǎn)生的壓力與流體的相對(duì)速度成反比?！?，因此上表面的空氣施加給機(jī)

2、翼的壓力F1小于下表面的F2。F1、F2的合力必然向上，這就產(chǎn)生了升力。　從機(jī)翼的原理，我們也就可以理解螺旋槳的工作原理。螺旋槳就好像一個(gè)豎放的機(jī)翼，凸起面向前，平滑面向后。旋轉(zhuǎn)時(shí)壓力的合力向前，推動(dòng)螺旋槳向前，從而帶動(dòng)飛機(jī)向前。當(dāng)然螺旋槳并不是簡(jiǎn)單的凸起平滑，而有著復(fù)雜的曲面結(jié)構(gòu)。老式螺旋槳是固定的外形，而后期設(shè)計(jì)則采用了可以改變的相對(duì)角度等設(shè)計(jì)，改善螺旋槳性能。?飛行需要?jiǎng)恿Γ癸w機(jī)前進(jìn)，更重要的是使飛機(jī)獲得升力。早期飛機(jī)通常使用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，又以四沖程活塞發(fā)動(dòng)機(jī)為主。這類發(fā)動(dòng)機(jī)的原理如圖，主要為吸入空氣，與燃油混合后點(diǎn)燃膨脹，

3、驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)輸出：?jiǎn)螁我粋€(gè)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率非常有限，因此人們將多個(gè)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)在一起，組成星型或V型活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。下圖為典型的星型活塞發(fā)動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)代高速飛機(jī)多數(shù)使用噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，原理是將空氣吸入，與燃油混合，點(diǎn)火，爆炸膨脹后的空氣向后噴出，其反作用力則推動(dòng)飛機(jī)向前。下圖的發(fā)動(dòng)機(jī)剖面圖里，一個(gè)個(gè)壓氣風(fēng)扇從進(jìn)氣口中吸入空氣，并且一級(jí)一級(jí)的壓縮空氣，使空氣更好的參與燃燒。風(fēng)扇后面橙紅色的空腔是燃燒室，空氣和油料的混和氣體在這里被點(diǎn)燃，燃燒膨脹向后噴出，推動(dòng)最后兩個(gè)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，最后排出發(fā)動(dòng)機(jī)外。而最后兩個(gè)風(fēng)扇和前面的壓氣

4、風(fēng)扇安裝在同一條中軸上，因此會(huì)帶動(dòng)壓氣風(fēng)扇繼續(xù)吸入空氣，從而完成了一個(gè)工作循環(huán)。?下面給出幾種類型的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理圖，轉(zhuǎn)載自《兵器知識(shí)》網(wǎng)站。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)這類發(fā)動(dòng)機(jī)的原理基本與上面提到的噴氣原理相同，具有加速快、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。但如果要讓渦噴發(fā)動(dòng)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(huì)使排氣速度增加而損失更多動(dòng)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(dòng)機(jī)油耗大，對(duì)于商業(yè)民航機(jī)來說是個(gè)致命弱點(diǎn)。更詳細(xì)內(nèi)容>>>渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣一部分從外部管道(外涵道)后吹，一部分送入內(nèi)涵道核心機(jī)(相當(dāng)

5、于一個(gè)純渦噴發(fā)動(dòng)機(jī))。最前端的“風(fēng)扇”作用類似螺旋槳，通過降低排氣速度達(dá)到提高噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)效率的目的。同時(shí)通過精確設(shè)計(jì)，使更多的燃?xì)饽芰拷?jīng)風(fēng)扇傳遞到外涵道，同樣解決了排氣速度過快的問題，從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗。由于該風(fēng)扇設(shè)計(jì)要兼顧內(nèi)外涵道的需要，因此難度遠(yuǎn)大于渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)。更詳細(xì)內(nèi)容>>>沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)此類發(fā)動(dòng)機(jī)沒有風(fēng)扇等器件，完全靠高速飛行時(shí)產(chǎn)生的沖壓效應(yīng)壓縮吸入的空氣，點(diǎn)火、燃燒、后噴等原理。因此其優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、推力大、加速快。缺點(diǎn)是需要外部能源進(jìn)行啟動(dòng)(通常為火箭助推)，不適合循環(huán)使用。更