為什麼渦槳發動機用功率來表示動力大小,而渦扇發動機用推力表示動力大小,這兩者到底哪個動力更強?

時間 2021-06-01 22:35:52

1樓:盧龍袁子翮

重量不等於阻力,A380的設計阻力遠低於圖95,而且商業客機追求效益,而非極限效能,所以發動機推力小於圖95這種軍機是正常現象。

渦槳多用於小飛機,渦扇多用於大飛機,後者噸位遠大於前者,所以功率絕對是渦扇更強。但渦扇分為大函道比和小涵道比,前者用於C-5、C-17等運輸機,後者用於F-22、殲20等戰鬥機,動力差異較大。但整體上看,同時代、同空重級別的渦扇,其推力是遠大於渦槳的。

2樓:目赤不動

其實不是這麼說的。漢語通用語境中對科學領域的描述合理性還是欠缺的。

在英語裡面,是有乙個詞,叫航空推進裝置/動力裝置 (propelling device/powerplant),這個詞跟發動機有差別。對於飛機而言,動力裝置的目的是提供推力,不管你使用什麼形式的發動機——渦噴也好,渦扇也罷,火箭發動機也行,活塞發動機也可以,甚至是蒸汽機——最終都是提供推力。

那麼飛機動力裝置如何實現推力呢? 很簡單,牛頓第三定律,把工質往後推,換得工質把你向前推。除了火箭發動機是自帶工質以外,對於其餘推進裝置而言,這工質都是空氣。

你能接觸到的飛機,都是靠把空氣向後推來獲得推進力的。

現在我們來看看,在這個層面上,渦扇發動機與渦槳發動機,也就是以推力計算的發動機與以軸功率計算的發動機的區別。 很明顯,渦扇發動機自己就可以推動空氣, 而渦槳發動機不行,它靠驅動一副/多副空氣螺旋槳來推動空氣。

也就是說: 渦扇發動機本身就是乙個推進裝置,而渦槳發動機不是,它必須要配用螺旋槳才能稱為推進裝置。同樣的,渦軸發動機、活塞發動機、蒸汽機等等都不是推進裝置,更加適合他們的詞語是,原動機。

對於原動機而言,如果沒有負載,就不會有輸出功率——沒有配用螺旋槳時,渦槳發動機實際上輸出功率為0。 也就是說:有些人宣稱的所謂活塞發動機有功無推力,噴氣發動機有力無功率是一句錯誤的屁話。

好了,講到了這個區別,你就可以理解為什麼渦槳發動機用軸功率來評價,而渦扇發動機用推力來評價的根源所在。

那麼,渦扇發動機能用功率來評價嗎? 當然可以。跟其他幾個答主提到的不同,要計算渦扇發動機的輸出功率,要用到中學我們學到的乙個定理——動能定理。

因為渦扇發動機是推動了空氣,那麼很顯然它輸出的功率就是空氣動能的變化量。 我們可以隨便估算一下A380的發動機在海平面起飛時的輸出功率,以遄達900為例。它的空氣流量為2655 lb/s ,涵道比8.

5,也就是外函流量1069kg/s,內涵流量56.6kg/s。由於壓氣機總壓比36,中壓壓比5.

81,高壓壓比4.37,那麼風扇壓比就是1.42,假定外涵噴管做到完全膨脹,那麼外涵理想的排氣速度為246m/s,內涵是簡單收斂噴管,據說排氣速度 450m/s。

由於進口遠端空氣速度都是0,此時的發動機功率上限能到

0.5×(1069×246 + 56.6 × 450)= 38076552 W 合 38MW , A380有四台這樣的發動機。

自己算。

3樓:徐元直

同乙個渦槳發動機裝不同的槳可以產生不同的推力,shp是軸馬力,只表示渦槳發動機輸入驅動軸的時間單位內的扭矩(也就是功率),不表示最終推力。渦扇則直接靠噴氣產生一部分的推力,不能只靠軸上的功率來量化推進功率,因此兩者無法直接換算。

一定要比較功率的話,應該要測算渦槳發動機驅動螺旋槳產生的最大推力乘以速度,再跟渦扇或渦噴的推力乘以速度相比較,這樣功率單位才能相等。當然了,這樣算出來的發動機功率取決於飛機速度,飛機靜止時功率一概為0,哪怕開了全油門,飛機動起來之後則功率隨速度改變(即使油門恆定),所以涉及噴氣推進的發動機都不適合用功率(kw或馬力)來標定動力效能。

另一方面,我們可以放下功率,只看推力,測量靜止時渦槳發動機驅動螺旋槳產生了多少推力,再跟渦扇的推力相比。然而必須看到,渦槳發動機往往不使用最大推力來標定動力表現,除了因為裝不同的槳有不同推力,還因為渦槳在不同的速度下推力變化很大,不像渦扇的推力相對恆定。所以就算你理論上可以比較特定速度下渦槳乃至活塞槳相比渦扇的推力誰大誰小,這種比較也會侷限於這個很小的速度範圍,不太能體現兩者的總體動力效能差異。

由於我沒有圖95發動機+槳葉在x速度下能產生多少推力的資料,即使是這種侷限的比較也無法進行。

簡單來說,如果發動機動力主要由軸輸出(比如汽車活塞發動機、渦槳、渦軸和船用、工業用燃氣輪機),那麼就適合用功率標定,因為能輸出到軸上的最大功率幾乎是恆定的。如果發動機動力涉及噴氣輸出,比如渦扇、渦噴和火箭發動機,那就不好用功率來標定了,因為拿推力來算功率,這個數字會隨速度不停變化。

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