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經常坐飛機,你真的了解過渦扇發動機嗎?

經常坐飛機的人肯定知道,飛機翅膀底下的兩個大圓桶,就是飛機的發動機,多數人能看到的就是一圈葉片。那么實際上它內部到底是什么樣結構呢?跟小編一起來了解一下吧~

民航發動機


渦扇發動機:

渦扇發動機是渦輪風扇發動機的簡稱,渦扇發動機是來源于渦噴發動機的。渦扇發動機和渦噴發動機都是燃氣渦輪發動機,渦扇發動機和渦噴發動機的主要區別在于渦扇發動機的前面有一個大風扇,我們稱為外涵道。如果我們把渦扇發動機的大風扇也就是外涵道去掉,那么它內部的核心機就相當一個渦噴發動機。所以說,沒有渦噴發動機就沒有渦扇發動機。

渦扇發動機和渦噴發動機

渦扇發動機的工作原理:

外涵道中,風扇直接壓縮空氣,產生大部分推力;

內涵道中,空氣從進氣道被吸入壓氣機中被壓縮成高壓氣體(30-50個大氣壓),進入燃燒室后與燃油混合后燃燒產生高溫高壓燃氣。燃氣在向后膨脹時驅動渦輪旋轉,渦輪通過軸連接至壓氣機帶動壓氣機轉動,從而不斷吸入空氣并進行壓縮。通過渦輪后,高溫燃氣在尾噴管內繼續增速降壓,從而高速噴出,產生推力。

渦扇發動機工作示意圖

世界上第一臺渦輪風扇發動機

世界上第一次使用渦扇發動機作為飛機動力是在 20世紀50年代末,世界上第一臺運轉的渦輪風扇發動機是德國戴姆勒-奔馳研制的DB670,達到840千克。第一臺量產的渦扇發動機是羅羅公司于1959年定型的康維發動機,推力為5730kg,用于VC-10、DC-8和波音707客機。在網上找了很久,沒有找到照片,確實有點遺憾。

渦扇發動機的分類

按照不同的分類標準,渦扇發動機可以分以下幾類:

  1. 按照使用用途,可以分為民用渦扇發動機和軍用渦扇發動機;
  2. 按照涵道比的大小,可以分為大涵道比發動機,中涵道比渦扇發動機和小涵道比渦扇發動機;
  3. 按照轉子的數目可以分為雙轉子渦扇發動機和三轉子渦扇發動機。

渦扇發動機結構介紹

這里以民用大涵道比渦扇發動機cfm56作為例子對渦扇發動機做一個詳細的講解,特別是關于它的結構,以及一些主要的參數定義。

1.推力 :當發動機排氣速度大于進氣速度時,說明發動機給于氣體在加速度方 向(反飛行方向)一個作用力,此時氣體會給發動機一個相反方向 (飛行方向)的作用力,該力的大小稱為推力。單位daN,表示1Kg 力,1daN≈10N。

2.推重比:發動機的推力與發動機重量的比值。一般只是針對軍用發動機而言,因為軍機強調機動性,大的推重比有利于做出更多的機動動作。民用發動機一般不說推重比。

3.耗油率:產生1daN推力每小時所消耗的燃油量,單位Kg/(daN.h)。

4.增壓比:壓氣機出口總壓與進口總壓比值,無量綱單位。先進的軍用發動機增壓比可達30。民用渦扇發動機增壓比更高50左右。

5.渦輪前燃氣溫度:渦輪進口前的燃氣總溫。單位K。美國F119發動機達到2000K。比鋼熔點高。

6.空中停車率:發動機平均工作1000和內出現空中停車的次數,單位次/1000飛行小時(EFH)。

7.涵道比:渦扇發動機外涵道和內涵道空氣質量流量比值,無量綱。

涵道比<>

1<><>

涵道比>4,大涵道比,主要用于民航客機。

對于渦扇發動機的結構介紹,因為曾經做過相關的PPT,所以直接把PPT轉化成圖片,相信認真看過的人,會對渦扇發動機結構有所了解的。

以上就是自己的一點理解,歡迎大家留言交流。

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