涡轮风扇发动机和涡轮喷气发动机的差别是什么?如题 谢谢了
首先你要明白什么是“燃气涡轮发动机”
燃气涡轮发动机的核心部分是“燃气发生器”,也叫做“核心机”。核心机由高压压气机,燃烧室和高压涡轮组成。高压压气机对空气做功,将空气吸入发动机并压缩,然后燃油与空气混合后在燃烧室燃烧,再然后燃烧室产生的燃气推动高压涡轮,并由高压涡轮带动高压压气机运转。
核心机是一切燃气涡轮发动机的基础。同一种核心机可以衍生出各种各样的燃气涡轮发动机。核心机的作用是产生大量的燃气并维持自身的运转。
现在在核心机的基础上讲各种燃气涡轮发动机的区别。
如果核心机产生的燃气被直接从尾喷管排出,那么这台发动机就叫做“涡轮喷气发动机”。当然现代涡喷发动机大多是双转子发动机,即以核心机为高压级,在核心机两端再加上一组低压压气机和低压涡轮。但是涡喷发动机一定是直接排出燃气产生推力的。
如果核心机产生的燃气被用来推动一个涡轮,而涡轮又带动一组风扇,由风扇和核心机排出的燃气共同产生推力,这就是涡轮风扇发动机。涡扇发动机一定有两个气路,一个是风扇产生的冷气路,一个是核心机排出的燃气经过低压涡轮后剩余的高温气体。两路气体同时向后排出,产生推力。
如果核心机产生的燃气被用来推动一个涡轮,而涡轮又带动一组螺旋桨,那么这就是涡轮螺旋桨发动机。
如果核心机产生的燃气被用来推动一个涡轮,而涡轮又带动一组齿轮箱,直接通过减速齿轮箱输出扭矩和轴功率,为火车,坦克,船只,发电机等提供动力,这就叫做涡轮轴发动机。
涡轮增压发动机是用在车子上的,而涡喷发动机和涡扇发动机是用在飞机上的——这算一个区别。
涡轮增加发动机的原理图:
而涡喷发动机和涡扇发动机的区别是:涡扇发动机比涡喷发动机多了风扇,内外涵道等构件。
涡轮喷气发动机:这类发动机的原理基本与上面提到的喷气原理相同,具有加速快、设计简便等优点。但如果要让涡喷发动机提高推力,则必须增加燃气在涡轮前的温度和增压比,这将会使排气速度增加而损失更多动能,于是产生了提高推力和降低油耗的矛盾。因此涡喷发动机油耗大,对于商业民航机来说是个致命弱点。
涡喷发动机原理图:
涡轮风扇发动机:涡轮风扇发动机吸入的空气一部分从外部管道(外涵道)后吹,一部分送入内涵道核心机(相当于一个纯涡喷发动机)。最前端的“风扇”作用类似螺旋桨,通过降低排气速度达到提高喷气发动机推进效率的目的。同时通过精确设计,使更多的燃气能量经风扇传递到外涵道,同样解决了排气速度过快的问题,从而降低了发动机的油耗。由于该风扇设计要兼顾内外涵道的需要,因此难度远大于涡喷发动机。
涡扇发动机原理图:
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