第二講 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理

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噴氣推進(jìn)的原理大家并不陌生，根據(jù)牛頓第三定律,，作用在物體上的力都有大小相等方向相反的反作用力,。噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí),，從前端吸入大量的空氣,，燃燒后高速噴出,，在此過程中,，發(fā)動(dòng)機(jī)向氣體施加力,，使之向后加速，氣體也給發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)反作用力,，推動(dòng)飛機(jī)前進(jìn),。事實(shí)上，這一原理很早就被應(yīng)用于實(shí)踐中,，我們玩過的爆竹,，就是依靠尾部噴出火藥氣體的反作用力飛上天空的。
. A3 }6 Y, b) s      空氣首先進(jìn)入的是發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道,，當(dāng)飛機(jī)飛行時(shí),，可以看作氣流以飛行速度流向發(fā)動(dòng)機(jī)，由于飛機(jī)飛行的速度是變化的，而壓氣機(jī)適應(yīng)的來流速度是有一定的范圍的,，因而進(jìn)氣道的功能就是通過可調(diào)管道,，將來流調(diào)整為合適的速度。在超音速飛行時(shí),，在進(jìn)氣道前和進(jìn)氣道內(nèi)氣流速度減至亞音速,，此時(shí)氣流的滯止可使壓力升高十幾倍甚至幾十倍，大大超過壓氣機(jī)中的壓力提高倍數(shù),，因而產(chǎn)生了單靠速度沖壓,，不需壓氣機(jī)的沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
8 v* s& v7 x% h* a- O# o$ O' H9 X進(jìn)氣道后的壓氣機(jī)是專門用來提高氣流的壓力的,，空氣流過壓氣機(jī)時(shí),，壓氣機(jī)工作葉片對(duì)氣流做功，使氣流的壓力,，溫度升高,。在亞音速時(shí)，壓氣機(jī)是氣流增壓的主要部件,。
' |: f7 q0 y$ r$ k          從燃燒室流出的高溫高壓燃?xì)�,，流過同壓氣機(jī)裝在同一條軸上的渦輪。燃?xì)獾牟糠謨?nèi)能在渦輪中膨脹轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,，帶動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn),，在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣流在渦輪中膨脹所做的功正好等于壓氣機(jī)壓縮空氣所消耗的功以及傳動(dòng)附件克服摩擦所需的功,。經(jīng)過燃燒后,，渦輪前的燃?xì)饽芰看蟠笤黾樱�因而在渦輪中的膨脹比遠(yuǎn)小于壓氣機(jī)中的壓縮比,，渦輪出口處的壓力和溫度都比壓氣機(jī)進(jìn)口高很多,，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力就是這一部分燃?xì)獾哪芰慷鴣淼摹?
從渦輪中流出的高溫高壓燃?xì)猓�在尾噴管中繼續(xù)膨脹,，以高速沿發(fā)動(dòng)機(jī)軸向從噴口向后排出,。這一速度比氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的速度大得多，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得了反作用的推力,。
# U- g/ C0 G) {) G; c; a        一般來講,，當(dāng)氣流從燃燒室出來時(shí)的溫度越高，輸入的能量就越大,，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力也就越大,。但是，由于渦輪材料等的限制,，目前只能達(dá)到1650K左右,，現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)有時(shí)需要短時(shí)間增加推力,，就在渦輪后再加上一個(gè)加力燃燒室噴入燃油，讓未充分燃燒的燃?xì)馀c噴入的燃油混合再次燃燒,，由于加力燃燒室內(nèi)無旋轉(zhuǎn)部件,，溫度可達(dá)2000K，可使發(fā)動(dòng)機(jī)的推力增加至1.5倍左右,。其缺點(diǎn)就是油耗急劇加大,，同時(shí)過高的溫度也影響發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命，因此發(fā)動(dòng)機(jī)開加力一般是有時(shí)限的,，低空不過十幾秒,，多用于起飛或戰(zhàn)斗時(shí)，在高空則可開較長(zhǎng)的時(shí)間,。
       隨著航空燃?xì)鉁u輪技術(shù)的進(jìn)步,，人們?cè)跍u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了多種噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),，如根據(jù)增壓技術(shù)的不同,，有沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)和脈動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；根據(jù)能量輸出的不同,，有渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)和螺槳風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)等,。
. i7 l* ^0 q% m2 D9 T噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)盡管在低速時(shí)油耗要大于活塞式發(fā)動(dòng)機(jī),，但其優(yōu)異的高速性能使其迅速取代了后者，成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主流,。

宇宙速度

樓主 能不能配發(fā)原理圖 講解 啊

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樓主不錯(cuò),，能多發(fā)點(diǎn)講座嗎？