飞机的发动机原理 分为哪几个阶段

2023-03-30 18:03:20 作者:蔡金盛
1.现代涡喷发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和喷管组成,战斗机的涡轮和喷管之间有一个加力燃烧室。涡喷发动机还是热机的一种,必须遵循热机做功的原理:高压输入能量,低压释放能量。所以从产生输出能量的原理来说,喷气发动机和活塞发动机是一样的,都需要进气、增压、燃烧、排气四个阶段。不同的是,在活塞式发动机中,这四个阶段是分时依次进行的,而在喷气发动机中,它们是连续的。气体依次流经喷气发动机的各个部分,对应活塞发动机的四个工作位置。

2.空气首先进入发动机的进气口。飞机飞行时,可以看作是以飞行速度流向发动机的气流。因为飞机的飞行速度是变化的,压气机适应的来流速度有一定的范围,所以进气道的作用就是通过可调管道将未来的流量调节到合适的速度。超音速飞行时,进气道前方和内部的气流速度降低到亚音速,此时气流的停滞可以使压力增加十倍甚至几十倍,大大超过压气机内的增压倍数,从而产生了一种只依靠速度冲压而没有压气机的冲压发动机。

3.进气口后面的压缩机专门用来增加气流的压力。当空气流过压缩机时,压缩机的工作叶片对气流做功,使气流的压力和温度升高。亚音速时,压气机是气流增压的主要部件。

4.从燃烧室流出的高温高压气体流经与压缩机安装在同一轴上的涡轮。部分燃气可以在涡轮中膨胀,转化为机械能,带动压缩机旋转。在涡喷发动机中,平衡状态下涡轮内气流膨胀所做的功等于压气机压缩空气所消耗的功和传动附件克服摩擦所需要的功。燃烧后,涡轮前气体的能量大大增加,所以涡轮中的膨胀比远大于压缩机中的压缩比。涡轮出口的压力和温度远高于压气机进口的压力和温度,发动机的推力就来源于这部分气体能量。

5.从涡轮流出的高温高压气体在尾喷管中继续膨胀,并从喷管中沿发动机轴向高速向后排出。这个速度远大于气流进入发动机的速度,使发动机获得反作用推力。

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