喷气发动机原理简介.doc

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喷气发动机原理简介
外浦道 内涵道 燃烧寄
a / J
图孔渴轮噴丸发幼n示危图
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喷气式-:- ( 发动机
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分类
涡轮喷气式发动机
完全采用燃气喷气产生推力的喷气发动机是涡轮喷气发动机。 这种发
动机的推力和油耗都很高。 适合于高速飞行。也是最早的喷气发动机。
离心式涡轮喷气发动机
使用离心叶轮作为压气机。 这种压气机很简单， 适合用比较差的材料 制作，所以在早期应用很多。但是这种压气机 阻力很大，压缩比低， 并且发动机 直径也很大，所以现在已经不再使用这种压气机。
轴流式涡轮喷气发动机
使用扇叶作为压气机。 这样的发动机克服了离心式发动机的缺点， 因
此具有很咼的性能。 缺点是制造工艺苛刻。 现在的咼空咼速飞机依然 在使用轴流式涡喷发动机。
涡轮风扇发动机
一台涡扇发动机的一级压气机
主条目：涡轮风扇发动机
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分类
涡轮喷气式发动机
完全采用燃气喷气产生推力的喷气发动机是涡轮喷气发动机。 这种发
动机的推力和油耗都很高。 适合于高速飞行。也是最早的喷气发动机。
离心式涡轮喷气发动机
使用离心叶轮作为压气机。 这种压气机很简单， 适合用比较差的材料 制作，所以在早期应用很多。但是这种压气机 阻力很大，压缩比低， 并且发动机 直径也很大，所以现在已经不再使用这种压气机。
轴流式涡轮喷气发动机
使用扇叶作为压气机。 这样的发动机克服了离心式发动机的缺点， 因
此具有很咼的性能。 缺点是制造工艺苛刻。 现在的咼空咼速飞机依然 在使用轴流式涡喷发动机。
涡轮风扇发动机
一台涡扇发动机的一级压气机
主条目：涡轮风扇发动机
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在轴流式涡喷发动机的一级压气机上安装巨大的进气风扇的发动机。
一级压气机风扇因为体积大， 除了可以压缩空气外， 还能当作螺旋桨
使用。
涡轮风扇发动机的燃油效率在跨音速附近比涡轮喷气发动机要高。 涡轮轴发动机
主条目：涡轮轴发动机
涡轮轴发动机类似涡桨发动机， 但拥有更大的扭矩，并且他的输出轴
和涡轮轴是不平行的（一般是垂直），输出轴 减速器也不在发动机上。
所以他更类似于飞机上用的燃气轮机。
涡轴发动机的大扭矩使他经常用于需要带动大螺旋桨的 直升机。它的
结构和车用燃气轮机区别不大。
涡轮喷气发动机（Turbojet ）（简称涡喷发动机）⑴是一种涡轮发动机。 特点是完全依赖燃气流产生推力。 通常用作高速飞机的动力。 油耗比 涡轮风扇发动机高。
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涡喷发动机分为离心式与轴流式两种， 离心式由英国人弗兰克， 惠特
尔爵士于1930年取得发明专利，但是直到1941年装有这种发动机的
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飞机才第一次上天，没有参加 第二次世界大战，轴流式诞生在德国，
并且作为第一种实用的喷气式 战斗机Me-262的动力参加了 1944年末
的战斗。
相比起离心式涡喷发动机，轴流式具有横截面小，压缩比高的优点， 但是需要较高品质的材料 这在 1945年左右是不存在的。当今的 涡喷发动机均为轴流式。
一个典型的轴流式涡轮喷气发动机图解（浅蓝色箭头为气流流向）
图片注释:1 -吸入，2 -低压压缩，3 -高压压缩，4 -燃烧，5 -排气，6 -
热区域，7 -涡轮机，8 -燃烧室，9 -冷区域，10 -进气口
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结构
离心式涡轮喷气发动机的原理示意图
图片注释：顺时针依次为:离心叶轮(压缩机)，轴，涡轮机，喷嘴,
燃烧室
STtRMfeon Shaft
轴流式涡轮喷气发动机的原理示意图 图片注释：顺时针依次为:压缩机，涡轮机，喷嘴，轴，燃烧室 进气道
轴流式涡喷发动机的主要结构如图， 空气首先进入进气道， 因为飞机
飞行的状态是变化的，进气道需要保证空气最后能顺利的进入下一结 构：压气机(compressor)。进气道的主要作用就是将空气在进入压
气机之前调整到发动机能正常运转的状态。 在超音速飞行时，机头与
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进气道口都会产生 激波（shockwave）,空气经过激波压力会升高,
因此进气道能起一定的预压缩作用， 但是激波位置不适当将造成局部 压力的不均匀，甚至有可能损坏压气机。所以一般超音速飞机的进气 道口都有一个激波调节锥，根据 空速的情况调节激波的位置。
两侧进气或机腹进气的飞机由于进气道紧贴机身，会受到 附面层
（boundary layer，或邊界層）的影响，还会附带一个附面层调节装
置。所谓