噴氣發動機是如何工作的?

噴氣發動機是著名的類型的引擎．噴氣發動機以巨大的動力迫使飛機前進，使飛機飛得太高。同樣的想法適用於所有的飛機發動機，通常這些發動機被稱為燃氣渦輪發動機．的引擎用風扇拉動空氣。壓縮機增加空氣壓力。

第二次世界大戰始於噴氣發動機時代。噴氣發動機的工作方式與以前完全不同引擎．想象一下坐在帶輪子的桌子上，端著一碗棒球。當你扔棒球時，框架將你向另一個方向滾動。如果你馬上扔一個棒球，你就進不了小路。

根據牛頓第三定律，每個作用力都有一個相等但相反的反作用力。當你扔球時，同樣大小的力向後作用，在地麵上幾乎察覺不到。當你站在冰上或劃皮劃艇時，如果你沒有準備好，你可能會大吃一驚。

噴氣發動機的工作原理是一樣的:當空氣被吸回時，它就有動力向前反應。

力=加速度×質量

空氣不是很重。所以如果你要用很大的力來移動一個像飛機這樣的大物體，你就需要大量的空氣以合理的速度來做一個小的加速度，一個非常大的加速度對於少量的空氣，或者是中間的東西。

汽油和廢氣的燃燒發生在同一方向，並推動引擎相反。噴氣發動機仍然在這個概念下工作，但有氧氣供應，在真空中燃燒燃料。

噴氣發動機的曆史

1928年，英國學生弗蘭克·惠特爾首次提出了噴氣發動機的概念。1937年，他在實驗室裏證明了這一點，1941年，英國皇家空軍開始使用第一架飛機格洛斯特E.28。與此同時，三名德國工程師從1930年早期到中期發展了同樣的想法。

漢斯·馮·奧因在1939年征服了英國，用HE-179實驗製造了世界上第一架飛機。1941年設計的貝爾P-59A Aira彗星是美國第一架飛機。其他飛機，如著名的梅瑟·施密特Me262，一直持續到戰爭結束。

這些飛機主要用作戰鬥機，比目前的飛機更快、更便宜，但比完美的飛機航程更短，機動性更差。相比之下，它的生產數量不會對戰鬥產生重大影響。但戰後，軍用和商用航空迅猛發展。

噴氣發動機工作原理“，

噴氣發動機以巨大的動力推動飛機，使飛機快速移動。

噴氣發動機，有時被稱為燃氣輪機，在相同的概念下運行。馬達通過風扇從前麵抽空氣。空氣摩擦因發動機而增大。的壓縮機是由軸上的許多葉片組成的。

當空氣被壓縮或擠壓時，葉片快速旋轉。汽油首先噴射到壓縮空氣中，混合氣體被電火焰點燃。煙道氣擴散並從煙氣中分離出來引擎通過灰塵。的渦輪當噴射器爆炸時，飛機被迫返回。熱空氣通過另一組名為渦輪機的葉片進入罐子。的渦輪與同一壓縮機軸相連。渦輪運動引起壓縮機的旋轉。對於速度比音速慢的噴氣機，噴氣機在空中的飛行速度約為1000公裏/小時(600英裏/小時)。在這個速度下，你可以想象引擎在靜止和冷空氣中朝著它前進。

噴氣發動機是如何工作的?

推力是噴氣發動機的主要作用。為了獲得推力，你需要從噴嘴(基本上是聚合部分)吹出空氣。為了使空氣自動離開噴嘴，必須分兩步保持噴嘴入口的高壓。在第一階段，a壓縮機壓縮進入的空氣，提高其溫度和壓力。但要產生巨大推力，它的高度不會太高。為此，有一個第二燃燒室級，燃燒少量燃料燃燒空氣，增加燃料的溫度和體積，這兩者都參與最終的壓力，從而保持空氣在噴嘴進口。現在讓我帶你一步一步地了解一個噴氣發動機。

第一個是入口大氣在這裏流入引擎，減慢速度，增加壓力。第二階段是壓縮機移動的葉片增加了流經它的空氣的壓力。壓縮機對燃燒室的運轉至關重要。為什麼?如何壓縮機通過動葉增加氣壓?那是另一回事了。目前，壓縮空氣進入燃燒室，與燃料混合，在非常高的溫度下燃燒。這些高溫和高壓確實是必要的，但必須在它們能用在噴嘴上之前降低它們。

還有，正如我之前提到的壓縮機使用移動刀片，所以你必須投入精力。這兩個要求可以在一個叫做渦輪．它的作用主要是利用燃燒室的高壓和高溫氣體來旋轉安裝在壓縮機同軸上的多個葉片。由於這個原因，壓縮機運行的渦輪運行。最後，在轉動這些沉重的葉片後，空氣有了理想的參數，可以吸入噴嘴。空氣通過噴嘴加速並推動引擎相反的方向。

如今,一些引擎有沒有完全拆下壓縮機渦輪組件。如超燃衝壓發動機、衝壓發動機等。這些類型的引擎產生巨大的推力，因為很明顯，渦輪機不使用任何能源在空氣中被淹沒在噴嘴。你為什麼不經常使用它們呢?因為他們不能獨立工作。所以，他們隻能在高速下工作，使飛機達到超音速。

噴氣發動機零件

噴氣發動機的關鍵部件如下所示。

1)風扇

風扇是渦扇發動機的第一部分。一個大的旋轉風扇會吸入大量的空氣。風扇葉片主要由鈦材料構成。空氣被加速並減半。穿過中間或中心的連續的一段引擎由其他電機組件驅動。

第二個元素“降低”了人心引擎．核心移動通過周圍的管子走到後麵渦輪在美國，飛機向前移動產生的力最多。冷空氣增加引擎壓力和降低噪音。

2)壓縮機

主要文章：壓縮機

壓氣機是噴氣發動機核心的第一部分。壓縮機由許多扇葉組成，安裝在軸上。這個組成部分引擎將輸入空氣移動到更狹窄的區域，並提高空氣壓力。這提高了空氣的可能容量。壓縮空氣被迫進入燃燒室。

3)燃燒室

空氣與燃燒器中的可燃物結合，直到它被點燃。要將燃料噴射到氣流中，多達20個引腳是可用的。空氣和汽油的混合物點燃了。這保證了高溫，高流量的電力。汽油燃燒氧氣，在壓縮空氣中產生膨脹的熱氣體。

燃燒室的內部通常由陶瓷成分構成，以保持燃燒室的熱穩定性。的渦輪從燃燒器接收巨大的能量旋轉渦輪葉片。旋轉的軸壓縮機葉片和預吸式通風機連接在渦輪機上。廣泛的能量流用來驅動風扇和壓縮機使用相對較少的能源。燃燒室內產生的氣體在燃燒室內流動並旋轉其葉片渦輪．噴氣發動機旋轉了數千個周期。它安裝在它們之間的軸與多個球軸承。

4)噴嘴

它實際上是飛機產生脈衝的發電機的一部分。除了冷空氣，它在引擎核心並推動飛機前進。當它離開防波堤時，高密度氣流帶著能量流過渦輪產生推動噴氣發動機的力。冷暖空氣混合排出，廢氣排出，車輛前進。在噴嘴的前麵會有一個混合器，混合來自心髒的暖空氣引擎冷氣通過風扇。攪拌器提高了引擎安靜。

噴氣發動機的種類

全燃氣渦輪和噴氣發動機的工作原理幾乎是一樣的(通過吸入閥吸入空氣，壓縮空氣，用燃料(汽油或柴油)燃燒，通過渦輪擴大廢氣)。因此，所有五個基本部分都是共享的。燃燒室、壓氣機、吸入閥、渦輪布置，傳動軸通過。

各種類型的噴氣發動機都有附加的部件(由渦輪驅動)。進氣道有幾種工作方式。可能有多個燃燒室，多個渦輪和多個壓縮機。每個引擎的應用也非常重要。飛機發動機設計是經過深思熟慮的妥協。它應該盡可能的安靜，輕和小，同時以最低的燃料消耗達到最大的性能(即，最高的效率)。在陸地上使用的燃氣輪機(例如，發電廠中的燃氣輪機)不必以同樣的方式妥協。它當然需要最大的效率和性能，但它不必是輕或小。

噴氣發動機有很多種，下麵列舉了一些著名的發動機。

1)渦輪噴氣發動機

最近這種噴氣發動機在飛機上得到了廣泛的應用。渦輪發動機可以被定義為通過控製機械空間利用流體動力的任何設備，該機械空間利用牛頓慣性和加速度定律產生或消耗能量以達到新的預期結果。

渦噴發動機是基於燃氣輪機的最直接的噴氣發動機。這是一種主要的“火箭”噴氣，通過向後注入熱廢氣來推動飛機前進。從發動機排出的廢氣比進入發動機的冷空氣要快。這就是渦輪噴氣發動機產生推力的方式。在渦輪噴氣發動機中，渦輪隻需驅動壓氣機，因此排氣噴嘴的功耗相對較低。

渦輪噴氣發動機是一種基本的、通用的發動機，能產生持續穩定的動力。因此，它們適用於不需要做任何主要好的事情(如突然加速或大量動力)的低速和小型飛機。

2)渦輪軸發動機

你不應該認為是噴氣發動機為直升機提供動力。直升機的頂部有巨大的旋翼，可以完成所有的工作。一個或多個燃氣渦輪發動機為這些被稱為渦軸發動機的轉子提供動力。

渦輪噴氣發動機和渦軸發動機的區別是非常大的，因為廢氣產生的推力相對較小。作為替代，渦輪噴氣發動機的渦輪消耗最大功率，渦輪傳動軸轉動一個或多個齒輪，進一步轉動轉子和變速箱。除了直升機，輪船、坦克和火車也裝備了渦軸發動機。安裝在發電廠的燃氣渦輪發動機也是渦輪軸。

3)渦扇發動機

主要文章:渦扇發動機

這架巨型飛機的前部安裝了巨大的風扇，作為超級高效的螺旋槳。這些風扇有兩種運作方式。風扇會輕微提高通過發動機核心的氣流，使用相同的燃料會產生更大的推力(從而提高效率)。這些風扇還會在主發動機周圍吹氣，完全繞過核心，產生類似螺旋槳的空氣回流。簡單地說，渦扇發動機產生的推力部分類似於渦輪噴氣發動機，部分類似於渦輪螺旋槳發動機。低涵道比渦扇將所有的空氣通過機芯，而高涵道比渦扇將更多的空氣通過機芯。

對涵道比的測量可以告訴你圍繞或通過發動機核心流動的空氣量(重量)。對於高涵道比的發動機，這個比例可以達到10:1。這意味著通過地核的空氣量是通過地核的空氣量的十倍。卓越的效率和動力使渦扇發動機的選擇從旅行噴氣式飛機戰鬥飛機(低涵道)。旁路設計也可以冷卻和沉默的噴氣發動機。

渦輪噴氣發動機的作用小於20%。渦輪風扇的設計和範圍因應用的不同而不同，但所有的渦輪風扇都比渦輪噴氣發動機有更高的效率。一台好的渦扇在實際運行中可以達到40%。

4)渦輪螺旋槳飛機

現代螺旋槳驅動的飛機通常使用渦輪螺旋槳發動機。渦輪螺旋槳發動機很可能是渦輪軸發動機。和直升機一樣，內部渦輪不驅動頂部旋翼，而是轉動前置螺旋槳推動飛機前進。

與渦軸發動機不同，渦輪螺旋槳發動機從廢氣中產生一些向前的推力，但大部分推力來自螺旋槳。螺旋槳飛機的飛行速度較低，這減少了承受阻力的能量浪費，對大型貨機和其他輕型、小型飛機非常有用。然而，螺旋槳本身會產生很大的阻力，這是渦輪風扇被工業化的原因之一。

噴氣發動機為何如此可靠?

發電站(包括使用當地電力的發電廠)、船舶、直升機、軍用飛機和商用飛機都使用噴氣發動機。這些應用程序有不同的規則。其中一些需要更高的可靠性和安全性來保護公眾，而另一些則需要保護工人和機組人員。所有這些都需要可靠性才能盈利。

一般來說，可靠性分為低周期和高周期兩種類型。高周期包括發生頻率超過一個操作周期的事情，如振動和部件磨損。低周期與運營周期相同，但也可能很長，因為它會因機場的具體環境而有所不同。兩者都需要大量的工作。

噴氣發動機的核心由許多裝有渦輪機，壓縮機和球迷。理想情況下，這些組件引擎不要像汽車裏的活塞一樣來回移動引擎，減少造成一定磨損和應力的零負載和交叉事件。提高可靠性的第一個方法是在飛機應用中，當發動機在發動機工作範圍和飛行包絡的寬溫度範圍內膨脹和收縮時，控製軸承載荷。

第二種提高可靠性的方法是控製溫度。雖然它可以最大限度地提高燃油經濟性，並在燃燒過程中在更高的溫度下工作，渦輪即使渦輪零件經過塗層和冷卻，零件也有比熱容。後引擎關閉後，發動機溫度也會發生變化。有大量的潛熱必須被控製，以確保進一步的操作周期的可靠性。噴氣式發動機的輔助係統自從第一個被製造出來以來已經變得越來越複雜。

比較大的引擎渦輪機，這些經常在可靠性方麵提出更大的挑戰。這些錯誤可能更常見，但通常更容易替換。一些輔助部件可以複製。因此，如果一個組件失敗，另一個類似的組件可以接管。其他部件可能有故障保護模式。控製係統各部分在調節中的重要性是廣泛和概括的。

噴氣發動機的不同部件有不同的性能，特別是它們的磨損情況。這將影響整個操作周期中每種類型組件的使用冗餘、保護和模式。所有這些都使引擎滿足維護周期。

該規定還規定了飛機上的發動機數量和發動機的數量引擎需要到達目的地機場或備降機場。一架雙噴氣飛機可以用一台發動機跑一個完整的循環。一架四噴氣機可以在三個引擎運行的情況下起飛，並用其中兩個引擎降落。在飛機上搭載大量乘客是非常昂貴的，因此製造商提高發動機的可靠性是有經濟意義的。在競爭如此激烈的行業中，靠譜是獲得利潤的唯一途徑。

為什麼噴氣發動機這麼難製造?

在工程中，有些事情總是困難和昂貴的。噴氣發動機就是其中之一。噴氣發動機製造困難的原因如下。

1)熱量程高:噴氣燃料在引擎在2000°C的溫度下，但飛機可以在-50°C以下的空氣中飛行。

2)精度高:噴氣發動機內部的公差(兩個相互作用的運動部件之間的距離)非常緊，比正常情況下更接近引擎．

3)高速度:噴氣發動機壓縮機葉片以驚人的速度旋轉——每分鍾數千轉。

4)可靠性:噴氣發動機要求高可靠性(例如非常高)，這是顯而易見的。

現在把所有這些東西放在一起，材料，製造技術和設備開始變得非常昂貴。

5)準確性:由於噴氣發動機部件的高精度(尤其是引擎葉片)，它需要大量的工作，為發動機的平衡部件，以產生如此高的功率，為特定的噴氣發動機的尺寸。相比內燃機(ICE)，最終產品需要更多的工程建設。

例如，當談論引擎對於方程式賽車，這種比較將是有趣的，因為對燃燒過程的極端要求內燃機提供大量的能源，這比商業製造的車輛要多。超出要求(如汽車)。

6)效率:噴氣發動機在燃燒循環方麵很簡單，但在提高效率和可靠性方麵卻非常複雜。我們相信，從設計到製造一個噴氣發動機所需的工時是一個綜合周期的100倍以上引擎．

在測試過程中，噴氣發動機必須經受住折磨。扔掉水，骨頭，肉和其他東西，以避免灑引擎．

生產效率不是很高，價格高的人能買到的價格就有很多價格。

噴氣發動機中的壓氣機是如何工作的?

的壓縮機是噴氣發動機的主要部件，隻對它進行壓縮。通常是從進氣道到燃燒室前部的一係列各種葉片。

噴氣發動機的工作原理是把空氣從進氣道吸入，然後用壓氣機的葉片再把它吸回來。當空氣向後移動得更多時，它在經過每一階段時在高壓下被壓縮壓縮機．然後高壓空氣進入燃燒室與燃料混合並點燃。熱膨脹的混合物從燃燒室流過渦輪驅動壓縮機和其他部件。最後，高溫空氣以推力的形式從廢氣中高速排出。

噴氣發動機能否在飛機上實現?

• 在飛機上使用噴氣式發動機沒有理論或實際限製(在設計或工程層麵)。
• 但它們是不盈利的。相反，它將對有能力購買門票的人群施加嚴格限製。
• 在未來的極地超音速飛機(3馬赫及以上)或高超音速飛機(>馬赫5)的概念中，飛機可能需要火箭噴氣機為衝壓噴氣機或超燃衝壓噴氣機提供初始推力，這是在這些概念飛機中考慮到的。

噴氣發動機和噴氣發動機的區別內燃機

• 噴氣發動機是一個開放係統。或者，它也可以被稱為音量控製係統。另一方麵，內燃機都是封閉係統或質量控製係統的例子。
• 另一個區別是噴氣發動機經常產生功。的IC電動機另一方麵，隻在特定的衝程中產生功。
• 噴氣發動機的葉片在整個運轉過程中都與熱氣體保持著不斷的接觸。相比之下，內燃機氣缸和活塞在循環過程中暴露在高溫高壓下的時間非常有限。因此，內燃機的最高溫度要高於噴氣發動機的最高溫度。

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1）什麼是引擎及其不同類型．

2）渦輪及其不同類型

3）燃氣輪機