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AFH 16.3 喷气发动机基础

喷气发动机是具有基本运行周期的燃气涡轮机; 也就是说,感应、压缩、燃烧、膨胀和排气。 空气通过进气口并进入由一系列风扇叶片或“级”组成的压缩机部分。 从发动机前部可见的第一阶段是最大的直径,并且具有最大的叶片。 每个后续阶段都包含较小的直径和更薄的间距增加的叶片。 每个阶段的压缩都会提高空气温度和压力。 高压热空气进入燃烧室,在那里添加燃料。 在发动机启动期间,点火器将燃油空气混合物点燃,之后火势自维持。 快速膨胀的空气流到涡轮部分,与压缩机部分一样,由一系列风扇叶片级组成。 涡轮部分从气流中提取一部分可用能量以转动轴,从而驱动压缩机。 剩余的能量导致尾管喷嘴中的空气快速膨胀,将气体加速到高速,并产生推力。 [Figure 16-1]

Figure 16-1. Basic turbojet engine.
图 16-1。 基本涡轮发动机。

涡轮风扇发动机的大型第一级设计,管道式风扇,将发动机核心周围的一些空气转移。 这种较冷的旁通空气产生了一些推力。 与燃烧压缩量相比,绕过核心的空气量决定了涡轮风扇的旁通比率。 在涡轮风扇发动机中,压缩机和涡轮部分分为子部分。 涡轮部分中的每个子部分通过分体轴连接到压缩机部分的特定子部分。 [Figure 16-2]

Figure 16-2. Turbofan engine.
图 16-2。 涡轮风扇发动机。

为气体发生器抽吸到发动机中的空气被进一步压缩并构成核心气流。 虽然涡轮喷气发动机使用整个燃气发电机的输出以高速废气喷射的形式产生推力,但较低的速度和较冷的旁通空气产生了涡扇发动机产生的一些推力。

涡轮风扇发动机设计增加了喷气发动机的推力,特别是在较低的速度和高度。 虽然在高海拔地区效率较低,但涡扇发动机增加了加速、减少起飞滚动、提高了初始爬升性能,并且通常具有降低油耗的效果。

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