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

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我还是搞不太清楚涡轮喷气发动机和 涡轮风扇发动机的一些区别,劳驾详细解答一下,谢谢!~

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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涡轮喷气发动机简称涡喷发动机,通常由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。部分军用发动机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。 涡喷发动机属于热机,做功原则同样为:高压下输入能量,低压下释放能量。 工作时,发动机首先从进气道吸入空气。这一过程并不是简单的开个进气道即可,由于飞行速度是变化的,而压气机对进气速度有严格要求,因而进气道必需可以将进气速度控制在合适的范围。 涡轮喷气发动机的优缺点 这类发动机具有加速快、设计简便等优点,是较早实用化的喷气发动机类型。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。 涡轮风扇喷气发动机的原理 战斗机动力装置的设计,总是追求更高的推重比;大型飞机自重和载重的不断增大,对发动机提出了更高的推力要求。而涡扇发动机的诞生就是为了顺应人们对航空发动机越来越高的推力要求而诞生的。因为提高喷气发动机的推力最简单的办法就是提高发动机的空气流量。 涡桨发动机的推力有限,同时影响飞机提高飞行速度。因此必需提高喷气发动机的效率。发动机的效率包括热效率和推进效率两个部分。提高燃气在涡轮前的温度和压气机的增压比,就可以提高热效率。因为高温、高密度的气体包含的能量要大。但是,在飞行速度不变的条件下,提高涡轮前温度,自然会使排气速度加大。而流速快的气体在排出时动能损失大。因此,片面的加大热功率,即加大涡轮前温度,会导致推进效率的下降。要全面提高发动机效率,必需解决热效率和推进效率这一对矛盾。 涡轮风扇发动机的妙处,就在于既提高涡轮前温度,又不增加排气速度。涡扇发动机的结构,实际上就是涡轮喷气发动机的前方再增加了几级涡轮,这些涡轮带动一定数量的风扇。风扇吸入的气流一部分如普通喷气发动机一样,送进压气机(术语称“内涵道”),另一部分则直接从涡喷发动机壳外围向外排出(“外涵道”)。因此,涡扇发动机的燃气能量被分派到了风扇和燃烧室分别产生的两种排气气流上。这时,为提高热效率而提高涡轮前温度,可以通过适当的涡轮结构和增大风扇直径,使更多的燃气能量经风扇传递到外涵道,从而避免大幅增加排气速度。热效率和推进效率取得了平衡,发动机的效率得到极大提高。效率高就意味着油耗低,飞机航程变得更远。 从结构上看,目前涡扇发动机可分为单转子、双转子、三转子 涡轮风扇发动机可以再细分为不加力式和加力式。前者不仅涡轮前温度较高,而且风扇直径较大,涵道比可达8以上,这种发动机的经济性优于涡轮喷气发动机,而可用飞行速度又比活塞式发动机高,在现代大型干线客机、军用运输机等最大速度为M0.9左右的飞机中得到广泛的应用。根据热机的原理,当发动机的功率一定时,参加推进的工质越多,所获得的推力就越大,不加力式涡轮风扇发动机由于风扇直径大,空气流量就大,因而推力也较大。同时由于排气速度较低,这种发动机的噪音也较小。加力式涡轮风扇发动机在飞机巡航中是不开加力的,这时它相当于一台不加力式涡轮风扇发动机,但为了追求高的推重比和减小阻力,这种发动机的涵道比一般在1.0以下。在高速飞行时,发动机的加力打开,外涵道的空气和涡轮后的燃气一同进入加力燃烧室喷油后再次燃烧,使推力可大幅度增加,甚至超过了加力式涡轮喷气发动机,而且随著速度的增加,这种发动机的加力比还会上升,并且耗油率有所下降。加力式涡轮风扇发动机由于具有这种低速时较油耗低,开加力时推重比大的特点

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