
涡轮风扇发动机工作原理
1. 涡轮风扇发动机旨在解决传统涡桨发动机推力有限的问题,同时考虑提高飞行速度。
2. 发动机效率由热效率和推进效率组成。提升涡轮前温度和压气机增压比可以提高热效率。这是因为高温高压气体含有更多能量。
3. 然而,在飞行速度保持不变的情况下,提高涡轮前温度会导致排气速度增加,而快速流动的气体在排出时能量损失较大。
4. 因此,单纯增加热功率,即提高涡轮前温度,可能会降低推进效率。
5. 涡轮风扇发动机的设计巧妙地解决了热效率与推进效率之间的矛盾。它结合了涡轮喷气发动机和额外的风扇。
6. 风扇吸入的空气部分被送入压气机(内涵道),另一部分则直接从发动机外壳周围排出(外涵道)。
7. 这种设计允许提高涡轮前温度以增加热效率,同时通过调整涡轮结构和增大风扇直径,将更多燃气能量传递到外涵道,避免显著提高排气速度。
8. 这样既平衡了热效率和推进效率,又极大提高了发动机效率。
9. 效率的提升意味着燃油消耗降低,飞机的航程因此变得更远。