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本帖最后由 面壁深功 于 2024-11-17 06:50 編輯
燃?xì)鉁u輪發(fā)動機包括渦扇、渦槳、渦噴、渦軸發(fā)動機四種不同類型,它們在結(jié)構(gòu)、工作原理和應(yīng)用方面各有特點。
1.0 渦扇發(fā)動機
1.1 結(jié)構(gòu):由壓氣機、燃燒室、高壓渦輪(驅(qū)動壓氣機)、低壓渦輪(驅(qū)動風(fēng)扇)和排氣系統(tǒng)組成。其中前3部分稱為“核心機”,由核心機流出的燃?xì)庵械目捎媚芰,一部分用于帶動低壓渦輪以驅(qū)動風(fēng)扇,一部分在噴管中用以加速噴出的燃?xì)狻?br />
1.2 特點:涵道比與耗油率關(guān)系密切。渦扇發(fā)動機的典型特征是前部扇葉面積遠大于渦噴發(fā)動機的首級扇葉。部分空氣經(jīng)過渦噴噴氣發(fā)動機的部分稱為內(nèi)涵道,經(jīng)由內(nèi)涵道的渦輪驅(qū)動首級增壓扇葉推動空氣經(jīng)過的外部為外涵道。涵道比高的渦輪扇引擎耗油較少,但推力與渦輪噴氣引擎相當(dāng),且運轉(zhuǎn)時安靜得多。推力大、推進效率高、噪音低、燃油消耗率低,飛機航程遠。但風(fēng)扇直徑大,迎風(fēng)面積大,因而阻力大,發(fā)動機結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計難度大。
1.3 應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于民航客機。現(xiàn)代多數(shù)民航客機引擎的涵道比通常都在5以上。高涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的噪聲低,排氣污染小,多用作大型客機的動力裝置。但這種高涵道比的渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的排氣噴射速度低,迎風(fēng)面積大,不宜用于超音速飛機上。
2.0 渦槳發(fā)動機
2.1 結(jié)構(gòu):在渦噴發(fā)動機的基礎(chǔ)上,多加了兩個部件——一副螺旋槳和一套減速齒輪。其他部件與渦噴發(fā)動機類似,包括進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管。
2.2 特點:以螺旋槳產(chǎn)生的拉力(推力)為主,噴氣所產(chǎn)生的推力很小,只占螺旋槳的九分之一左右。渦槳發(fā)動機的渦輪端扇葉級數(shù)比較高,涵道比通常比渦輪風(fēng)扇引擎高。由于涵道比大,渦輪螺旋槳發(fā)動機在低速下效率要高于渦輪風(fēng)扇發(fā)動機,但受到螺旋槳效率的影響,它的適用速度不能太高,一般要小于900km/h。
2.3 應(yīng)用:通常用于中低速飛機或?qū)Φ退傩阅苡袊?yán)格要求的巡邏、反潛或滅火等類型飛機。在中速遠程運輸機、旅客機、海上巡邏機、反潛機等常常裝用這種發(fā)動機,甚至還有某些遠程轟炸機也使用渦輪螺槳發(fā)動機。
3.0 渦噴發(fā)動機
3.1 結(jié)構(gòu):典型的渦噴發(fā)動機結(jié)構(gòu)由進氣道、壓氣機、燃燒室和渦輪、噴管和加力燃燒室組成。
3.2 特點:完全依賴燃?xì)饬鳟a(chǎn)生推力,通常作為高速飛行器的動力,如高速戰(zhàn)斗機。油耗在三者當(dāng)中最高。分為離心式和軸流式兩種,離心式由英國弗蘭克·惠特爾爵士所發(fā)明,軸流式由德國人發(fā)明。軸流式的優(yōu)點在于橫截面小,壓縮比高,但需要的材料較為苛刻。
3.3 應(yīng)用:適用于需要高速飛行的飛行器,如戰(zhàn)斗機。
4.0 渦軸發(fā)動機
4.1 結(jié)構(gòu):與渦輪螺旋槳發(fā)動機相似,但主要差異在于渦輪螺旋槳發(fā)動機排出的尾氣還會產(chǎn)生一些殘余推進力,而渦軸發(fā)動機則主要利用燃燒室產(chǎn)生的氣流帶動自由渦輪輸出軸功率,而不是噴氣推力。
4.2 特點:一般裝有自由渦輪(即不帶動壓氣機,專為輸出功率用的渦輪),主要用在直升機和垂直/短距起落飛機上。
4.3 應(yīng)用:主要應(yīng)用于直升機和垂直/短距起落飛機。
總之,渦扇、渦槳、渦噴、渦軸發(fā)動機各有其獨特的特點和應(yīng)用領(lǐng)域,都是現(xiàn)代航空工業(yè)中不可或缺的重要動力來源。
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