本文作者:wasd8456

喷气式发动机的构造图片_喷气式发动机的构造图片大全

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喷气式发动机的构造图片_喷气式发动机的构造图片大全摘要: 喷气式发动机是如何发展起来的呢?喷气式飞机发动机燃烧所产生的气体为什么只会从一个方向喷出?喷气式发动机是如何发展起来的呢?飞机在第二次世界大战的战场上,起着举足轻重的作用,而速度的...
  1. 喷气式发动机是如何发展起来的呢?
  2. 喷气式飞机发动机燃烧所产生的气体为什么只会从一个方向喷出?

喷气式发动机是如何发展起来的呢?

飞机在第二次世界大战的战场上,起着举足轻重的作用,而速度的大小,又直接影响了飞机的战斗能力。当时的战斗机最大时速在700千米左右。这个速度已经接近活塞式飞机飞行速度的极限。例如美国的P-51D“野马”式战斗机,最大速度每小时765千米,大概是用螺旋桨推进的活塞式战斗机中飞得最快的了。必须增加发动推力才能进一步提高飞行速度,但是活塞式发动机已经无能为力。

二战末期,德国研制成功Me-262和Me-163新型战斗机,投入了苏德战场作战。这两种都是当时一般人从未见过的喷气式战斗机,前者装有2台涡轮喷气发动机,最大速度870千米/时,是世界上第一种实战喷气式战斗机。后者装有1台液体燃料火箭发动机,最大速度933千米/时。

紧接着前苏联的米高扬设计局很快研制出了伊-250试验型高速战斗机。它***用复合动力装置,由一台活塞式发动机和一台冲压喷气发动机组成。在高度7000米时,可使飞行速度达到825千米/时。1945年3月3日,试飞员A.N.杰耶夫驾驶伊-250完成了首飞。随后,伊-250很快进行了小批量生产

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(图片来源网络,侵删)

同样的复合动力装置也装在了苏霍伊设计局研制出的苏-3试验型截击机上,1945年4月又出现了苏-5,速度达到800千米/时。另一种型号苏-7,除活塞式发动机,还加装了液体火箭加速器,可在短时间提高飞行速度。拉沃奇金和雅科夫列夫设计的战斗机,也安装了液体火箭加速器。但是,用液体火箭加速器来提高飞行速度的办法并不可靠,其燃料和氧化剂仅够使用几分钟,而且具有腐蚀性的硝酸氧化剂,使用起来也十分麻烦,甚至会发生发动机爆炸事故。在这种情况下,前苏联航空界中止了液体火箭加速器在飞机上的使用,全力发展涡轮喷气发动机。

喷气式飞机发动机燃烧产生气体什么只会从一个方向喷出?

航空发动机专业的同学一定要过来回答一下这个问题。其实这个问题比较复杂,我尽量讲的容易一些。

其实航空涡轮发动机虽然结构非常复杂,但是原理上却是很简单的东西,无非就是利用航空燃料和氧气混合燃烧产生的能量来为飞机提供动力的装置。

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如下图所示,空气经过压力机之后进入燃烧室,混合燃料后点燃,然后进入涡轮,推动涡轮转动,最后经过尾喷口和加力燃烧室喷出。

然后我们来说很多人心中的一个疑问:比如说你现在点燃一根爆竹,火药燃烧会产生高温高压的气体——这些气体会向四面八法同时膨胀的,而且是哪儿有出口就往哪儿钻,那么为什么在发动机里面点燃了气体之后只往后喷,不往前喷呢?

气体燃烧之后变热之后,唯一发生的现象是“膨胀”,只有当膨胀受阻之后,压力才会变高——所以高温的气体不一定有高压,只有放在一个体积首先的空间里面,高温才会转化为高压——如果在一片空旷的区域内点燃气体,这些气体会充分膨胀,而压力不会升高。

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而在航空发动机的燃烧室内,燃气的燃烧是“等压燃烧”,压力不变,只有体积膨胀。【如下图所示,就是模拟的发动机燃烧室内的气体,这部分气体体积越变越大,但是压力不变】。

而我们看整个发动机内的压力分布,如下图所示,那条蓝色的线就是总压线,可以看到,气体在进入到发动机之后压力一路升高,但是从压气机出来之后,即便是在燃烧室中被点燃,这些气体的压力不仅没有上升,还有些许下降【因为流动过程有能量损失】,所以这些燃气并不会回流,而是流动到下游的涡轮中去。

直接答案:是由发动机的结构决定的。

1935年6月世界上第一台喷气式发动机试转成功,喷气式航空发动机发明以来就一直在航空界承担着重要的角色,它们的工作原理也很简单,就是牛顿第三定律:作用力与反作用力的原理。

可以这样为孩子讲解牛顿第三定律,将一个大号的气球吹大后松手,气球会自然地收缩将气体从出口喷出,气球在气流的反作用下就会向前运动。

下面解答提问者的疑问,喷气式航空发动机内部前后都是通透的,为什么燃烧后的高压气体不从发动机前面喷出?

以民航中常用的涡轮扇发动机(喷气式发动机的一种机型)为例,喷气式发动机的结构如下:

涡轮扇发动机原理

内涵道按照气流的方向从前到后分别为风扇、低压压缩机、高压压缩机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮和排气系统其中风扇、低压压缩机、高压压缩机的作用相同,就是为燃烧室提供高温空气的,冷空气被风扇吸入,经过低压压气机和高压压气机压缩并且预热到450摄氏度足有,进入燃烧室,燃烧室内部就是一些航空煤油喷嘴,煤油在这里被点燃,空气被进一步加热,空气在这里极度膨胀后从后部喷出,从而为飞机获得向前的反作用力。

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