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涡轮风扇发动机的工作特点
关键词:      时间:2020-03-02

由压气机、燃烧室和高压涡轮组成的核心机和由低压涡轮及其所带动的风扇共同组成的发动机称为涡轮风扇发动机。涡轮风扇发动机中,空气在风扇中增压后,由风扇出口流出时分为两股向后流:一股流入核心机和带动风扇的低压涡轮,最后由尾喷管流出,这股气流称为内涵气流;另一股则由围绕核心机机匣与外涵机匣间的环形通道中流过,称为外涵气流。由于涡轮风扇发动机中有内、外两个涵道,所以,涡轮风扇发动机有时又称为内外涵发动机。外涵与内涵空气流量之比称为涵道比,又称流量比,它是影响涡轮风扇发动机性能好坏的一个重要循环参数。涵道比小于2~3的称为低涵道比涡轮风扇发动机,高于4~5的称为高(大)涵道比涡轮风扇发动机。

在涡轮风扇发动机中,由高压涡轮出来的燃气先在低压涡轮中膨胀作功,然后再到尾喷管中膨胀加速,由于在低压涡轮中已将高压涡轮出来的燃气能量用掉很多,因此,由低压涡轮出来的燃气,温度与压强大大降低了,尾喷管的排气能量损失小得多。当然,由于排气速度低,由内涵道中流过的气体所产生的推力也就比涡轮喷气发动机的要低些。但是,流过外涵道的空气,在风扇的作用下受到压缩,压强提高了,在尾喷管中膨胀加速,以一定的速度流出喷口,因而外涵空气也产生一定的推力。内、外涵两股气流产生的推力之和,即为涡轮风扇发动机的推力,它大于纯涡轮喷气发动机的推力。涡轮风扇发动机推力大了,而能量损失又降低了,所以它的经济性优于涡轮喷气发动机,而且由于排气速度低,发动机的噪声也大大低于涡轮喷气发动机,非常适合用于旅客机上。正因为如此,当世界上第一种涡轮风扇发动机,即英国罗·罗公司的“康维”发动机在1960年首次用于旅客机后,很快就被各种新型旅客机所选用,形成了民航客机发动机“风扇化”的浪潮。

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