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什么是渦輪電扇發(fā)動(dòng)機(jī)

: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-08-12

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由噴管排出燃?xì)夂惋L(fēng)扇排出空氣共同產(chǎn)生反作用推力的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)由風(fēng)扇、壓氣機(jī)、燃燒室、驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)的高壓渦輪、驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的低壓渦輪和排氣系統(tǒng)組成。其中壓氣機(jī)、燃燒室和高壓渦輪三部分統(tǒng)稱(chēng)為核心機(jī),由核心機(jī)排出的燃?xì)庵械目捎媚芰?一部分傳給低壓渦輪用以驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，余下的部分在噴管中用于加速排出的燃?xì)狻ｏL(fēng)扇轉(zhuǎn)子實(shí)際上是 1級(jí)或幾級(jí)葉片較長(zhǎng)的壓氣機(jī)，空氣流過(guò)風(fēng)扇后，一部分流入核心機(jī)稱(chēng)為內(nèi)涵氣流由噴管高速排出產(chǎn)生推力，另一部分圍繞核心機(jī)的外圍流過(guò)，稱(chēng)為外涵氣流，也產(chǎn)生推力。這種有內(nèi)外二個(gè)涵道的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)又稱(chēng)為內(nèi)外涵發(fā)動(dòng)機(jī)。流經(jīng)外涵和內(nèi)涵的空氣流量之比稱(chēng)為涵道比或流量比。涵道比對(duì)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響較大,涵道比大,耗油率低，但發(fā)動(dòng)機(jī)的迎風(fēng)面積大;涵道比較小時(shí)，迎風(fēng)面積小，但耗油率大。內(nèi)外涵兩股氣流分開(kāi)排入大氣的稱(chēng)為分排式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)外涵兩股氣流在內(nèi)涵渦輪后的混合器中相互滲混后通過(guò)同一噴管排入大氣的，稱(chēng)為混排式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)也可安裝加力燃燒室，成為加力渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。在分排式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)上的加力燃燒室可以分別安裝在內(nèi)涵渦輪后或外涵通道內(nèi)，在混排式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)上則可裝在混合器后面。核心機(jī)相同時(shí)，渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的工質(zhì)(工作介質(zhì))流量介于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)之間。渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)比渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工質(zhì)流量大、噴射速度低、推進(jìn)效率高、耗油率低、推力大。50年代發(fā)展的第一代渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，其涵道比、壓氣機(jī)增壓比和燃?xì)鉁囟榷驾^低，耗油率比渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)僅低25%左右，大約為 0.06~ 0.07公斤/?！r(shí)(0.6~0.7公斤/公斤力·時(shí))。60年代末、70年代初發(fā)展了高涵道比(5~8)、高增壓比(25~30)和高燃?xì)鉁囟?(1600~1750K)的第二代渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),耗油率降低到0.03~0.04公斤/?！r(shí)(0.3~0.4公斤/公斤力·時(shí)),推力則高達(dá)200~250千牛(20000~25000公斤力)。高涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲低，排氣污染小，多用作大型客機(jī)的動(dòng)力裝置，這種客機(jī)在11公里高度的巡航速度可達(dá)950公里/時(shí)。但這種高涵道比的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣噴射速度低，迎風(fēng)面積大，不宜用于超音速飛機(jī)上。有些殲擊機(jī)使用了小涵道比、帶加力燃燒室的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，在亞音速飛行時(shí)不使用加力燃燒室，耗油率和排氣溫度都比渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)低，因而紅外輻射強(qiáng)度較弱,不易被紅外制導(dǎo)的導(dǎo)彈擊中。使用加力作2倍以上音速的飛行時(shí)，產(chǎn)生的推力可超過(guò)加力渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，地面標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的推重比已達(dá)8左右。 1. 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī) 進(jìn)氣道進(jìn)氣---壓氣機(jī)增壓---燃燒室加熱---渦輪膨脹作功帶動(dòng)壓氣機(jī)---尾噴管膨脹加速---排氣到體外發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)之后，壓氣機(jī)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(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪和壓氣機(jī)是用軸連在一起的，因此渦輪旋轉(zhuǎn)了，壓氣機(jī)也跟著旋轉(zhuǎn)，就不斷地把空氣壓縮進(jìn)去了 2. 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī) 2.1分開(kāi)排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī) 進(jìn)氣道進(jìn)氣--風(fēng)扇增壓--氣流分為兩股內(nèi)涵氣流:壓氣機(jī)增壓--燃燒室加熱--渦輪膨脹作功帶動(dòng)風(fēng)扇和壓氣機(jī)--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(jiàn)的民航客機(jī)所采用的發(fā)動(dòng)機(jī)，多半是分別排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，比如著名的V2500，PW4000,GE90.... 2.2混合排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī) 進(jìn)氣道進(jìn)氣--風(fēng)扇增壓--氣流分為兩股內(nèi)涵氣流:壓氣機(jī)增壓--燃燒室加熱--渦輪膨脹作功帶動(dòng)風(fēng)扇和壓氣機(jī)--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(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)要比渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)更省油，尤其是超過(guò)音速不太多時(shí)。所以民用噴氣飛機(jī)都是采用的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。我國(guó)民用分開(kāi)排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)還未研制成功，軍用混合排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)已成功批量生產(chǎn)相當(dāng)于英國(guó)60年代的SPEY，用于飛豹上。相當(dāng)于蘇27上的AL31的太行前一段時(shí)間報(bào)道研制成功，但不知道是否投入批量生產(chǎn)。: 回答者：網(wǎng)友

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