渦扇發動機比渦噴發動機效率高的原因是什麼?

時間 2021-06-02 03:37:48

1樓:達夫

渦扇和渦噴的區別就是有無外涵道。

渦噴的尾氣溫度高,速度大,餘速損失比較大;

渦扇的尾氣(平均)溫度低,速度低,所以經濟性更好

2樓:Wang Elk

下面答主中@伴山大兄的回答是對的。

航發專業必然有《工程熱力學》這門課,裡面說的就是這個道理。不過要加個前提:同等核心機情況下。

因為熱效率除了和排出氣體溫度相關,還和最高燃燒溫度的能量密度相關。專業裡叫做渦輪前溫度T3,真正用來表達的是總溫T3*。意思是因為流動速度不一樣含有的能量不一樣,不考慮速度的溫度叫靜溫,包含速度因素折算的叫總溫。

多年不做航空相關工作了,只記得邏輯和基本概念了。

3樓:aaeeqi

但是,外涵道的存在不是沒有缺點的,由於其會分潤燃燒室所在的主涵道的進氣量,所以在高空高速條件下,會導致發動機燃燒室進氣不足,進而導致動力下降

然後再說說離心式風機所做的離心式渦噴,由於離心式風機的特殊性,它會製造乙個氣流暫時儲存的小腔室,然後再回到離心式風機然後吹入後續的燃燒室,所以哪怕都是渦噴,離心式渦噴也會有更高的壓縮比,同時也能一定程度的利用那個小腔室冷卻燃燒室,所以比軸流式渦噴要更省油,但是缺點是它限制了氣體流速,讓氣體需要滯留然後才能吹出去,這直接導致在其它條件相同的情況下,其提供的動力要比軸流式更小(或者說反過來的質量附加原理),而且離心式渦噴很難像軸流式一樣,可以公升級為渦扇,前面多串一級低壓壓氣機,所以作為早期噴氣機動力,離心式渦噴更合適,但軸流式才是最終的發展方向,不過離心式風機並非就此退出噴氣機舞台,仍有一些還在使用,不過事實上它換了個位置,換到了燃燒室後面,然後形成了一種新的噴氣發動機形式,和特殊設計的燃燒室一起,形成了回流燃燒室,然後額外提一嘴,低壓壓氣機和高壓壓氣機最佳工作轉速不同,但是分成兩個套筒轉軸,然後用軸承鏈結之後,並不能插入變速箱裝置來調節轉速,所以兩組壓氣機很長時間都被迫以不夠大的轉速差距來工作,不能取得最大效率,所以後來出現的解決這個問題的技術就是齒輪傳動,另外英中國人還搞過一段時間的諧星操作就是三轉軸三組壓氣機的發動機,此處就不表了(其實最早的渦扇也是英中國人在二戰搞的,但是也是個諧星設計,只有乙個軸,然後低壓壓氣機是後置的,也就是後置渦扇)

4樓:

效率高也只是在高亞音環境裡。原因的話其他答主也回答了,主要是質量附加原理起作用。

馬赫數越高,渦扇發動機的效率優勢會越來越不明顯。

5樓:不知為不知

實際應用的是燃油消耗率。效率一詞是專業人士給不專業人講的讓你有乙個直觀感受。

專業的只看推力,燃油消耗率,排氣溫度速度等等。

6樓:Anonymous Max

渦扇和渦噴發動機都是熱機+推進器,但渦扇發動機將燃油的化學能轉化的機械能傳遞到風扇,其實際迴圈有效功中一部分驅動風扇外涵,由風扇產生的推力佔總推力的80%,另一部分用來增加內涵氣流的動能增量,通過尾噴管產生推力。

而渦噴發動機的實際迴圈有效功全部用於提公升氣流的動能增量來產生推力。

所以渦扇發動機的餘速損失相比渦噴要小,效率也就更高,

7樓:0x7FFFFFFF

質量附加原理,大概就是在發動機排氣總動能相同的情況下,質量流量越大,排氣速度越低,產生的排氣總動量越大,推力也越大,但是增加的推力會隨來流速度上公升而下降,也是非常好推導的乙個原理。

硬要說效率的話航空發動機不怎麼講,但是類似於火箭發動機的推進效率,排氣速度和飛行速度一樣時最高。

8樓:伴山大兄

最簡單的解析---熱效率

簡單說:噴流尾氣的溫度越接近環境溫度,燃料燃燒產生的熱能利用率就相對越高!

當然,也可以用很多複雜的公式去計算,道理就是這樣!

9樓:鐵甲依舊在

航空發動機一般不講效率,效率一般指有用功率除以耗油功率,航空發動機能提供的有用功需要推力乘以飛行速度,當飛機速度為0時,效率為0.

即便在航機設計工況下,不同飛機的速度不同時,同樣工況的航機評估出來的效率是不同的,因此對航機用效率評估並不客觀。

航機主要用耗油率評估,簡單定義就是:每小時單位推力下消耗的油量。

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渦扇發動機之所以大多數條件下比渦噴發動機耗油率要低,主要是由於外涵道的存在,可以簡單理解為:渦扇發動機的核心機出口溫度和渦噴接近時,渦扇的外涵道出口低溫空氣與煙氣混合,降低了出口溫度,因此煙氣溫度所帶走的無用能量相對渦噴較小,因此耗油率較低。

一般來講,外涵道越大,對應的耗油率也會更低一些,因此對飛行速度要求不高的民航飛機和運輸機一般採用大涵道比渦扇,而戰機一般採用小涵道比。

渦噴和渦扇發動機的區別?

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大部分渦扇發動機或渦槳發動機飛機的多台發動機都是朝相同方向旋轉,那麼是否會因扭力而使飛機產生偏航?

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可以考慮做個脈衝式沖壓發動機。原理很簡單,燃料和空氣在燃燒室裡點燃就行 所以,還差幾步,乙個是把燃料從燃料箱裡定量的弄到燃燒室裡,二是把空氣弄進去,三是封閉燃料和空氣的入口,四是混合燃料和空氣,五是點火,六是排氣,進入下乙個迴圈。但是易拉罐不能用鋁的,熔點太低,估計王老吉的也不行。裡面糊一層泥也許能...