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航空發動機渦輪和渦扇有什么不同?

圖注:大涵道比渦扇發動機后視圖,能看到外涵道的尺寸還是比較大的

 

 

你問的應該是渦噴和渦扇的不同吧,二者都屬于渦輪發動機,而且渦扇是在渦噴的基礎上發展而來的。

渦噴發動機研制較早,二戰末期就有了實用型號。其工作原理比較簡單,就是先將吸入的空氣加壓,然后高壓空氣進入燃燒室與燃油混合燃燒,產生的高溫高壓燃氣流過渦輪,先推動渦輪高速旋轉,然后再由尾噴管噴出,以反作用力來提供動力。

因此,渦噴發動機的結構組成是:壓氣機+燃燒室+渦輪+尾噴管,有的渦噴發動機還會在渦輪和尾噴管之間增加一個加力燃燒室,用來提供加力推力。按照壓氣機機構的不同,渦噴發動機可分為離心式和軸流式兩種,離心式壓氣機是利用離心力把氣體甩到葉輪四周來壓縮空軍,優點是單級壓縮比高,結構簡單,對材料和工藝要求低,缺點是空氣流量不夠,所以目前主要用在小型或微型發動機上;軸流式壓氣機則是把空氣向中心壓縮,讓氣流沿著葉輪的軸線方向流動,優點是可以串聯多組葉片進行多級壓縮,能夠滿足大功率的進氣需求,缺點工藝復雜,是制造難度大。

圖注:渦扇發動機工作原理圖

 

渦扇發動機是在軸流式渦噴發動機基礎上發展的,簡單理解,就是在渦噴發動機前面增加一個風扇,然后用一個大筒子把風扇和發動機包起來,這樣在渦噴發動機和外部的筒子之間會形成一個環形的氣流通道,叫外涵道(渦噴發動機內部的氣流通道叫內涵道)。如此一來,風扇吸入的空氣一部分會進入內涵道,經過壓縮后燃燒做功,另一部分直接從外涵道向后吹出,產生推力。由于外涵道產生了額外的推力,所以渦扇發動機比渦噴發動機的效率更高,經濟性也更好。

【兵工科技】系頭條問答簽約作者。


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