加力涡喷发动机的工作原理
发动机原理第一章

航空燃气涡轮发动机 基本工作原理
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第一节 涡轮喷气发动机 基本工作原理
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一、 涡喷发动机工作过程及参数变化
五大部件组成
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涡喷发动机工作过程
由进气道进气压气机增压燃烧室加热 涡轮中膨胀作功带动压气机尾喷管中膨胀 加速高速排出体外
4
沿发动机流程气流参数变化
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二、产生推力的基本原理
X p ( p p0 )dA ( p p0 )dA ( p p0 )dA
i i M
9
M
9
19
三项阻力及影响因素
附加阻力:因进口气流受发动机工作而有别于 均匀外界大气压力而造成的阻力。与飞机飞行 状态和姿态,发动机工作状态,进气道调节等 因素有关 压差阻力:发动机外部绕流压力作用于发动机 外表面而形成的阻力。与飞机飞行状态、姿态 ,发动机工作状态,尾喷管调节等因素有关 摩擦阻力:发动机外部绕流与发动机外表面产 生摩擦形成的阻力(计入飞机阻力) 三项阻力还与发动机在飞机上的安装位置有关
Lc ht 3 h0 Cp(Tt 3 T0 ) CpT0 (
k-1 k
正比于进口温度 和增压比
1)
等熵膨胀功LP
正比于进口温度 和膨胀比
L p ht 4 h9 Cp (Tt 4 T9 ) CpTt 4 (1 1
k 1 k
)
43
加热量q1
大小= 加热过程34 以下面积a34ba
30
3. 使用性能要求
(1) 起动迅速可靠(地面、空中) t = 30-60 s (2) 加、减速性能好 指发动机转子转速迅速增加或减小,使 发动机推力迅速加大或减小的能力。 t = 5 ~ 15 s
加力涡喷发动机的工作原理

加力涡喷发动机的工作原理
涡喷发动机(也称为涡轮喷气发动机)是一种常见的喷气式发动机,其工作原理可以分为气流压缩、燃烧和喷射推力三个主要阶段。
1. 气流压缩:在涡喷发动机中,空气被压缩以提高燃烧效率。
空气从发动机外部通过进气口进入,并经过一个旋转的气流压缩器。
气流压缩器中的旋转部件(旋转子)含有一系列的压缩葉片。
当旋转子转动时,葉片将空气向前压缩,并使其密度增加。
2. 燃烧:在经过气流压缩器后,将向量向前的压缩空气与燃料混合。
燃油通过喷油嘴喷入燃烧室,然后与压缩空气混合。
在高温和高压下,燃料被点燃,产生高温高压的气体。
3. 喷射推力:高温高压气体通过一个喷嘴,被喷射出来产生推力。
这个喷嘴被称为喷管或喷嘴。
当通过喷管释放的高能量气体向后喷射时,反作用力将发动机向前推进,产生动力。
喷嘴前面的喷嘴管道内形状的改变可控制喷射气流的速度和方向。
总的来说,涡喷发动机通过气流压缩、燃烧和喷射推力等过程将空气和燃料转化为动力,从而产生飞机的推进力。
这种发动机在航空和航天领域中被广泛使用。
涡喷发动机的工作原理

1.涡喷发动机的工作原理?涡喷发动机以空气为介质,进气道将所需的的外界空气以最小的流动损失送到压气机;压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩做功,提高空气的压力;空气在燃烧室内和燃油混合燃烧,将燃料化学能转变成热能,生成高温高压燃气;燃气在涡轮内膨胀,将热能转为机械能,驱动涡轮旋转,带动压气机;燃气在喷管内继续膨胀,加速燃气,燃气以较高速度排出,产生推力。
2.涡轮发动机的特征,什么是燃气涡轮发动机的特性?发动机特性分哪几种?特征:发动机作为一个热机,它将燃料的热能转变为机械能,同时作为一个推进器,它利用所产生的机械能使发动机获得推力。
发动机的特性:燃气涡轮发动机的推力和燃油消耗率随发动机转速、飞行高度和飞行速度的变化规律叫发动机特性。
发动机特性分为:保持飞机高度和飞机速度不变的情况下,发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。
在给定的调节规律下,保持发动机的转速和飞机速度不变时,发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的变化规律叫高度特性。
在给定的调节规律下,保持发动机的转速和飞行高度不变时,发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度(或马赫数)的变化规律叫速度特性。
3.净推力和总推力根据牛顿第2,第3定律,气流进入发动机和离开发动机的动量发生变化,产生推力。
净推力:取决于离开发动机的燃气动量与进来的空气动量加进来的燃油动量。
净推力还包括喷管出口的静压超过周围空气的静压产生的推力。
Fn=Qma(Vj-Va)+Aj(Pj-Pam)总推力:是指当飞机静止时发动机排气产生的推力,包括排气动量产生的推力和喷口静压和环境空气静压之差产生的附加推力。
Fg=Qma(Vj)+Aj(Pj-Pam)。
正常飞行时,压气机、扩压器、燃烧室、排气锥产生向前推力,涡轮、尾喷口产生向后的推力。
4.影响热效率的因素?热效率表明,在循环中加入的热量有多少变为机械功。
影响因素有:加热比(涡轮前燃气总温),压气机增压比,压气机效率和涡轮效率。
涡喷发动机原理

涡喷发动机原理
涡喷发动机是一种利用内燃机原理推动飞机前进的动力装置。
它的工作原理主要是通过将空气和燃料混合后在燃烧室内燃烧,产生高温高压的气体,然后将这些气体喷出,产生推力推动飞机前进。
首先,涡喷发动机的工作原理是基于牛顿第三定律的。
根据牛顿第三定律,每个作用力都有一个相等大小、方向相反的反作用力。
当燃烧室内的燃料燃烧时,产生的高温高压气体会被喷射出来,由于喷射的气体速度很高,根据牛顿第三定律,喷射的气体会产生一个相反方向的推力,推动飞机向前飞行。
其次,涡喷发动机的工作原理还涉及到空气的压缩和燃料的燃烧过程。
在涡喷发动机内部,空气首先会被压缩,然后与燃料混合并在燃烧室内燃烧。
燃烧产生的高温高压气体会通过喷嘴喷出,产生推力。
这个过程需要精密的控制和高效的燃烧技术,以确保燃料能够完全燃烧并产生足够的推力。
另外,涡喷发动机的工作原理还包括了涡轮的作用。
在涡喷发动机内部,涡轮通过喷气的高速流动带动,从而驱动压气机和风扇。
这样一来,涡轮可以帮助提高空气的压缩效率和推进效率,从而增加发动机的性能和效率。
总的来说,涡喷发动机的工作原理是通过将空气和燃料混合并燃烧,产生高温高压气体,然后将这些气体喷出,产生推力推动飞机前进。
这个过程涉及到牛顿第三定律、空气的压缩和燃料的燃烧,以及涡轮的作用。
涡喷发动机的工作原理是复杂而精密的,需要高超的技术和精密的工艺来实现。
涡喷发动机的出现,极大地推动了航空工业的发展,也为现代航空运输提供了强大的动力支持。
涡喷、涡扇、涡桨、涡轴傻傻分不清?今天我们就来讲讲清楚

涡喷、涡扇、涡桨、涡轴傻傻分不清?今天我们就来讲讲清楚提及航空发动机,其种类之多让我们眼花缭乱,⽽涡喷、涡扇、涡桨、涡轴这四⼤类航空发动机出现频率是最⾼的,但是有多少⼈清楚的知道他们之间的区别、优劣以及性能呢?你真的能分清它们吗?今天,就让我来为⼤家简单介绍⼀下。
涡轮喷⽓发动机涡喷发动机通常⽤于⾼速飞机,其完全依赖燃⽓流产⽣推⼒,它主要有两种类型,分别是离⼼式(离⼼式由英国⼈弗兰克·惠特尔爵⼠于1930年发明,但是直到1941年装有这种发动机的飞机才第⼀次上天,也没有参加第⼆次世界⼤战)和轴流式(诞⽣在德国,世界上第⼀款喷⽓式发动机——Me-262就是采⽤轴流式涡喷发动机作为动⼒)。
涡喷发动机⼤体由进⽓道、压⽓机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,飞机飞⾏时空⽓先进⼊进⽓道,通过管道调整使⽓流达到合适的速度,之后压⽓机对⽓流加压加热(在亚⾳速时,压⽓机是⽓流增压的主要部件),流⼊燃烧室后形成⾼温⾼压燃⽓,在涡轮内经过燃烧后的⽓流能量⼤⼤增加,由于涡轮内的膨胀⽐远⼤于压⽓机中的压缩包,因此涡轮出⼝处的⽓流压⼒和温度要⽐进⽓⼝处⾼很多,这部分⾼温⾼压⽓流在尾喷管内继续膨胀,随后⾼速沿发动机轴向从喷⼝向后排出,就是这部分⽓流使涡喷发动机产⽣了推⼒。
理论上来说,⽓流从燃烧室中出来后,温度越⾼能量就越⼤,发动机所获得的推⼒也就越⼤,但是由于涡轮材料的限制,推⼒最多只能达到1650KN左右,⽽要想在短时间内增加推⼒,现代的普遍做法是在涡轮后再加上⼀个加⼒燃烧室,在其中喷⼊燃油让未充分燃烧的燃⽓与喷⼊的燃油混合再次燃烧,由于加⼒燃烧室内⽆旋转部件,温度可达2000℃,能使发动机的推⼒增加⾄原来的1.5倍左右。
但是其缺点就是会使油耗急剧加⼤,同时过⾼的温度也会影响发动机的寿命。
▲前苏联的传奇战⽃机⽶格-25⾼空超⾳速战机即采⽤留⾥卡设计局的涡喷发动机作为动⼒,曾经创下3.3马赫的战⽃机速度纪录与37250⽶的升限纪录。
简述涡喷发动机的五大组件的名称和功能

涡喷发动机是一种常见的飞机发动机,它由五大主要组件组成,每个组件都发挥着重要的作用。
在本文中,我们将深入探讨涡喷发动机的五大组件的名称和功能,以便更好地理解这一关键部件。
1. 压气机(Compressor)压气机是涡喷发动机中的首要组件之一,其主要功能是将空气压缩并送入燃烧室。
在压气机内部,空气经过多个级别的叶片和转子,逐渐被压缩成高压气体,为燃烧提供充足的气体。
压气机的效率和性能直接影响着发动机的功率和燃烧效率。
2. 燃烧室(Combustor)燃烧室是涡喷发动机中的另一个关键组件,其主要功能是将压缩空气与燃料充分混合并燃烧,产生高温高压的气体。
燃烧室内部的高温和高压条件是确保发动机能够提供足够推力的关键因素,同时也需要考虑减少对环境的污染。
3. 高压涡轮(High-Pressure Turbine)高压涡轮是涡喷发动机中的动力输出部分,其主要功能是通过燃烧室产生的高温高压气体来驱动压气机和涡轮风扇。
高压涡轮的设计和性能直接影响着发动机的功率输出和燃烧效率。
4. 推力涡轮(Turbine)推力涡轮是涡喷发动机中的另一个重要组件,其主要功能是通过高压涡轮所产生的动力来驱动飞机的推进装置,产生推力推动飞机飞行。
推力涡轮的设计和性能直接关系着飞机的速度和燃油消耗。
5. 推进装置(Propulsive Device)推进装置是涡喷发动机中的最终输出单元,其主要功能是将高速高温的喷气流转换为推力,推动飞机飞行。
推进装置的设计和性能直接影响着飞机的飞行性能和燃油效率。
涡喷发动机的五大组件——压气机、燃烧室、高压涡轮、推力涡轮和推进装置,在发动机的工作过程中各司其职,相互配合,共同保障了发动机的正常运转和飞机的安全飞行。
这些组件的设计、制造和性能都是航空工程领域中的重要研究方向,也是航空发展中不可或缺的宝贵成果。
在个人观点上,我认为对涡喷发动机五大组件的深入了解,有助于我们更好地理解现代飞机动力系统的精妙之处,也可以为未来航空工程的发展提供有益的启示和参考。
涡喷发动机原理

涡轮喷气发动机原理及工作方式涡轮喷气发动机应用喷气推进避免了火箭和冲压喷气发动机固有的弱点。
因为采用了涡轮驱动的压气机,因此在低速时发动机也有足够的压力来产生强大的推力。
涡轮喷气发动机按照“工作循环”工作。
它从大气中吸进空气,经压缩和加热这一过程之后,得到能量和动量的空气以高达2000英尺/秒(610米/秒)或者大约1400英里/小时(2253公里/小时)的速度从推进喷管中排出。
在高速喷气流喷出发动机时,同时带动压气机和涡轮继续旋转,维持“工作循环”。
涡轮发动机的机械布局比较简单,因为它只包含两个主要旋转部分,即压气机和涡轮,还有一个或者若干个燃烧室。
然而,并非这种发动机的所有方面都具有这种简单性,因为热力和气动力问题是比较复杂的。
这些问题是由燃烧室和涡轮的高工作温度、通过压气机和涡轮叶片而不断变化着的气流、以及排出燃气并形成推进喷气流的排气系统的设计工作造成的。
飞机速度低于大约450英里/小时(724公里/小时)时,纯喷气发动机的效率低于螺旋桨型发动机的效率,因为它的推进效率在很大程度上取决于它的飞行速度;因而,纯涡轮喷气发动机最适合较高的飞行速度。
然而,由于螺旋桨的高叶尖速度造成的气流扰动,在350英里/小时(563公里/小时)以上时螺旋桨效率迅速降低。
这些特性使得一些中等速度飞行的飞机不用纯涡轮喷气装置而采用螺旋桨和燃气涡轮发动机的组合--涡轮螺旋桨式发动机。
螺旋桨/涡轮组合的优越性在一定程度上被内外涵发动机、涵道风扇发动机和桨扇发动机的引入所取代。
这些发动机比纯喷气发动机流量大而喷气速度低,因而,其推进效率与涡轮螺旋桨发动机相当,超过了纯喷气发动机的推进效率。
涡轮/冲压喷气发动机将涡轮喷气发动机(它常用于马赫数低于3的各种速度)与冲压喷气发动机结合起来,在高马赫数时具有良好的性能。
这种发动机的周围是一涵道,前部具有可调进气道,后部是带可调喷口的加力喷管。
起飞和加速、以及马赫数3以下的飞行状态下,发动机用常规的涡轮喷气式发动机的工作方式;当飞机加速到马赫数3以上时,其涡轮喷气机构被关闭,气道空气借助于导向叶片绕过压气机,直接流入加力喷管,此时该加力喷管成为冲压喷气发动机的燃烧室。
涡喷发动机原理

涡喷发动机原理
涡喷发动机原理是一种以涡轮增压为基础的内燃机,它通过喷射和燃烧混合气体来产生推力。
涡喷发动机主要由压气机、燃烧室、涡轮和喷嘴组成。
涡喷发动机的工作过程如下:
1. 压气机:涡喷发动机中的压气机负责将气体压缩成高压气体,增加其密度。
压气机通常由多级叶轮和定子组成,气体在叶轮和定子之间多次旋转和压缩,直至达到所需的高压。
2. 燃烧室:在压缩后,气体进入燃烧室,与燃料混合并点燃。
燃烧产生的高温气体在燃烧室内膨胀,增加了气体的压力和体积。
3. 涡轮:在燃烧室内膨胀的气体通过喷嘴向涡轮喷出,推动涡轮的转动。
涡轮连接到与之相对的压气机,通过轴将旋转的动力传递给压气机,再次压缩气体。
4. 喷嘴:压缩后的气体最终通过喷嘴排出发动机,产生推力。
喷嘴是通过控制喷气孔的开启和关闭来控制喷射气体的方向和速度,实现发动机的推力调节和飞行方向控制。
涡喷发动机的原理相较于其他发动机,具有许多优点,如高推力重量比、高效率、较低的噪音和震动等。
因此,它被广泛应用于航空、船舶和发电等领域。
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加力涡喷发动机的工作原理
涡喷发动机是一种喷气式发动机,其工作原理基于涡轮。
涡喷发动机主要由压气机、燃烧室、涡轮和喷管组成。
首先,空气通过进气口进入涡喷发动机的压气机。
压气机将空气压缩,使其压力增加,然后将高压空气送入燃烧室。
在燃烧室中,燃料被喷入高压空气中,并在火花的引燃下燃烧。
这个过程产生了高温高压的燃烧气体。
高温高压的燃烧气体进入涡轮。
涡轮上有一系列叶片,当燃气流动过叶片时,叶片受到推力,转动涡轮。
涡轮的转动通过轴将动力传递给压气机,推动压气机的旋转。
最后,燃烧后的燃气通过喷管排出,形成喷射出口,产生推力。
总结来说,涡喷发动机的工作原理是通过压缩空气、加燃料燃烧、涡轮传动动力,并通过喷管喷出燃气,产生推力。
这种工作原理能够为飞机提供足够的动力,使其得以顺利起飞、飞行和着陆。