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涡轮喷气发动机的原理:涡轮喷气发动机简称涡喷发动机,通常由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。部分军用发动机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。
涡喷发动机属于热机,做功原则同样为:高压下输入能量,低压下释放能量。
工作时,发动机首先从进气道吸入空气。这一过程并不是简单的开个进气道即可,由于飞行速度是变化的,而压气机对进气速度有严格要求,因而进气道必需可以将进气速度控制在合适的范围。
压气机顾名思义,用于提高吸入的空气的的压力。压气机主要为扇叶形式,叶片转动对气流做功,使气流的压力、温度升高。随后高压气流进入燃烧室。燃烧室的燃油喷嘴射出油料,与空气混合后点火,产生高温高压燃气,向后排出。
高温高压燃气向后流过高温涡轮,部分内能在涡轮中膨胀转化为机械能,驱动涡轮旋转。由于高温涡轮同压气机装在同一条轴上,因此也驱动压气机旋转,从而反复的压缩吸入的空气。
从高温涡轮中流出的高温高压燃气,在尾喷管中继续膨胀,以高速从尾部喷口向后排出。这一速度比气流进入发动机的速度大得多,从而产生了对发动机的反作用推力,驱使飞机向前飞行。
涡轮喷气发动机的优缺点:这类发动机具有加速快、设计简便等优点,是较早实用化的喷气发动机类型。但如果要让涡喷发动机提高推力,则必须增加燃气在涡轮前的温度和增压比,这将会使排气速度增加而损失更多动能,于是产生了提高推力和降低油耗的矛盾。因此涡喷发动机油耗大,对于商业民航机来说是个致命弱点。
涡轮风扇喷气发动机的原理:
涡桨发动机的推力有限,同时影响飞机提高飞行速度。因此必需提高喷气发动机的效率。发动机的效率包括热效率和推进效率两个部分。提高燃气在涡轮前的温度和压气机的增压比,就可以提高热效率。因为高温、高密度的气体包含的能量要大。但是,在飞行速度不变的条件下,提高涡轮前温度,自然会使排气速度加大。而流速快的气体在排出时动能损失大。因此,片面的加大热功率,即加大涡轮前温度,会导致推进效率的下降。要全面提高发动机效率,必需解决热效率和推进效率这一对矛盾。
热机是什么
不是热机。
c919是飞机,不是热机。飞机跟热机是有区别的,C919飞机是中国的第一台民航支线窄体客机,售价5000美金,目前已经预订了850多架,现在在是试飞当中。不久将会取得适航证,到时我们就可以做自己的民航飞机了。
C919大飞机,全称COMACC919,是中国首款按照最新国际适航标准,具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机,座级158-168座,航程4075-5555公里。
热机是指各种利用内能做功的机械。它将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能,包括蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机。热机通常利用高温高压的气体对外做功。气体能量的来源主要是燃料燃烧产生的热能。
1、蒸汽机
蒸汽机是一个能够将水蒸气中的动能转换为功的热机,蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉,这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气作为热源。在蒸汽锅炉中,通过燃烧燃料使水沸腾为水蒸汽。通过管道蒸汽被送到汽缸,推动活塞做功。
2、汽轮机
汽轮机和蒸汽机类似,也是能将蒸汽热能转化为机械功的机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,将蒸汽的热能转化为转子旋转的机械能。
3、内燃机
不同于蒸汽机、汽轮机等燃料在外部燃烧。内燃机运作时,燃料直接在发动机气缸内燃烧,并将其放出的热能直接转换为动力。内燃机也是初三物理书上主要讲解的对象。
4、喷气发动机
自17世纪起,就有人尝试使用蒸汽动力或内燃机去实现喷气式发动机,但是均以失败告终。因此早期飞机是用内燃机提供动力的,伴随着不断的探索和实验,
1939年8月27日,飞行员Erich Warsitz驾驶着装着奥安喷气发动机的飞机从机场起飞,这是人类历史上第一架喷气式飞机。在现代航空运输飞机上使用的是空气喷气发动机,其推力大,噪声小和耗油率低。相同功率时,喷气发动机也更加轻便。
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