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涡轮喷气发动机,涡轮风扇发动机和涡轮螺旋桨发动机的区别?

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  1. 涡轮喷气发动机

  进气道进气---压气机增压---燃烧室加热---涡轮膨胀作功带动压气机---尾喷管膨胀加速---排气到体外

  常有航空爱好者觉得燃气轮机这东西不可思议,有点像是"永动机",不然怎么能够自己(涡轮)带动自己(压气机)转呢?

  燃气涡轮发动机先由辅助动力装置(APU)带动,APU就是一个小型的燃气轮机,而APU由一个小电动机带动。发动机转起来之后,压气机源源不断地把压缩了的空气送到后面的燃烧室,在燃烧室里空气和燃油混合燃烧,向后排出高温高速高压气体,这些气体带动涡轮旋转,涡轮和压气机是用轴连在一起的,因此涡轮旋转了,压气机也跟着旋转,就不断地把空气压缩进去了...

  2. 涡轮风扇发动机

  2.1

  分开排气涡轮风扇发动机

  进气道进气--风扇增压--气流分为两股

  内涵气流:压气机增压--燃烧室加热--涡轮膨胀作功带动风扇和压气机--内涵尾喷管膨胀加速--排气到体外

  外涵气流:外涵道--外涵尾喷管膨胀加速--排气到体外

  常见的民航客机所采用的发动机,多半是分别排气涡轮风扇发动机,比如着名的V2500,PW4000,GE90...

  2.2混合排气涡轮风扇发动机

  进气道进气--风扇增压--气流分为两股

  内涵气流:压气机增压--燃烧室加热--涡轮膨胀作功带动风扇和压气机--混合器

  外涵气流:外涵道--混合器

  两股气流在混合器中掺混--尾喷管膨胀加速--排气到体外

 

   3.螺桨风扇发动机

  螺桨风扇发动机是一种介于涡轮风扇发动机和涡轮螺旋桨发动机之间的一种发动机形式,其目标是将前者的高速性能和后者的经济性结合起来,目前正处于研究和实验阶段。

  螺桨风扇发动机的结构,它由燃气发生器和一副螺桨-风扇(因为实在无法给这个又象螺旋桨又象风扇的东东起个名字,只好叫它螺桨-风扇)组成。螺桨-风扇由涡轮驱动,无涵道外壳,装有减速器,从这些来看它有一点象螺旋桨;但是它的直径比普通螺旋桨小,叶片数目也多(一般有6~8叶),叶片又薄又宽,而且前缘后掠,这些又有些类似于风扇叶片。

  根据涡轮风扇发动机的原理,在飞行速度不变的情况下,涵道比越高,推进效率就越高,因此现代新型不加力涡轮风扇发动机的涵道比越来越大,已经接近了结构所能承受的极限;而去掉了涵道的涡轮螺旋桨发动机尽管效率较高,但由于螺旋桨的速度限制无法应用于M0.8~M0.95的现代高亚音速大型宽体客机,螺桨风扇发动机的概念则应运而生。

  同涡轮螺旋桨发动机相比,螺桨风扇发动机的可用速度又高很多,这是由它们叶片形状不同所决定的。普通螺旋桨叶片的叶型厚度大以保证强度,弯度大以保证升力系数,从剖面来看,这种叶型实际上就是典型的低速飞机的机翼剖面形状,它在低速情况下效率很高,但一旦接近音速,效率就急剧下降,因此装有涡轮螺旋桨发动机的飞机速度限制在M0.6~M0.65左右;而螺桨-风扇的既宽且薄、前缘尖锐并带有后掠的叶型则类似于超音速机翼的剖面形状,这种叶型的跨音速性能就要好的多,在飞行速度为M0.8时仍有良好的推进效率,是目前新型发动机中最有希望的一种。

  当然,螺桨风扇发动机也有其缺点,由于转速较高,产生的振动和噪音也较大,这对舒适性有严格要求的客机来讲是一个难题。另外,暴露在空气中的螺桨-风扇的气动设计也是目前研究的难点所在。

  

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xuxiaohuo
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