空气喷气式发动机的性能,空气喷气式发动机的性能特点

摘要： 为什么涡轮风扇发动机是通过降低排气速度以产生更大推力？为什么涡轮风扇发动机是通过降低排气速度以产生更大推力？我来试试吧！涡轮发动机也包括涡轮风扇发动机是靠增加排气速度和排气量这两个...

1. 为什么涡轮风扇发动机是通过降低排气速度以产生更大推力？

为什么涡轮风扇发动机是通过降低排气速度以产生更大推力？

我来试试吧！涡轮发动机也包括涡轮风扇发动机是靠增加排气速度和排气量这两个因素来获得曾量推力的。同一个通道，当排气速度增加，其排气量也需要同等增加，如果不能同时做到，不能增加排气量，那，就只能增加排气温度，这样一来涡轮材料性能就是横在发动机增加动力的一道越来越难以逾越的门槛。而且，排气温度越高，热动转换比就越低，也就是越耗油。所以，设计更高功率发动机的方案只能是走提高排气量这一条路， 在压气机外设计能够轻松产生超大空气流量的风扇涵道，由风扇所制造出来的气流作为主动力气流，让压缩机涡轮处在最佳经济运转速度下工作，虽然，牺牲了涡轮出口喷气速度，但是由于整体排气量增加幅度远大于失去的，所以在起飞和低速状态下，涡轮风扇发动机的推力要远远大于压缩涡轮机。 这就是巧妙的设计取舍。

战斗机涡轮风扇发动机，为了兼顾起飞推力和高空高速性能，实际上是把低压压气机比喻成了风扇，在高压压气机外设计了一个排气涵道，这个涵道气体用作加力燃烧，加力效果好。

还是为了更好地兼顾低高速性能，还有三涵道设计四涵道设计，在这些不同涵道内燃烧使发动机热动转换循环并不是一成不变的一套体系，这就是变循环发动机。

网上的变循环发动机图片都是错的，真想参与国家的发动机研发工作，能出一点微薄之力也好啊！

不是单纯降低速度，是要达到一个最佳工作状态（包括转速、风扇面积、直径几个重要参数），转速太快了就象一面墙挡住了进气量的提升，转速太低又会减少输出给气流的力，所以最佳工作状态是能力损失最小效率最高的！但一个矛盾产生了，核心的喷气发动机转速太快，超越了最佳工况的条件，造成能量损失，所以现在一个重要的方向就是齿轮发动机，在涡轮喷气发动机和风扇间加一组减速齿轮来减速，发动机瞬间省油10%以上，以前制造强度和可靠性达不到，现在少数几家已经有能力制造了正在研制中.

发动机在同等能量下排气重量越大，推力越大，但排气速度越低。发动机排气速度越低，发动机高速飞行时的阻力越大，飞机最大飞行速度的上限越低，当发动机排飞速速与飞机速度相同时，发动机的阻力与推力基本相等，发动机对飞机的推力为零。

因为想要获得更大推力，同时要节约燃油，推动更多气体以较低速度通过发动机，产生的推力比高速推较少气流通过发动机大。

战斗机，尤其是追求性能的歼击机、超音速战机，一般都使用涡轮喷气式发动机，米格25，F22等。涡轮喷气式发动机靠燃烧空气，并将其高速排出，产生巨大的推力。但是缺点就在于油耗高、声音大、对跑道损伤大等。

而涡扇发动机，则是相当于一个增加了外壳的涡喷发动机，能用燃烧产生的发动机转动，带动更多的空气通过发动机。理所当然的，其发动机转速下降，或者说其风扇叶片的转速下降。

但是带来的好处更多，那就是排气温度降低，热损失低，热能能更多的转化为动能。越大的涵道比，能让发动机获得越大的推力。当然，前提是要匹配，不能小马拉大车，对于发动机稳定性有影响。

发动机排气后，其在喷口发生膨胀，放热做功，产生一定的向前推力，高速排出的气体，其放热都难以彻底。好处是能迅速获得较大推力，起飞快，发动机操纵灵活性好。

再举个不是很恰当的例子，赛车发动机强劲有力吧？转速都能保持在一万转以上，但是你让它去拉动公交车，显然是不现实的。人家追求的就是爆发，两秒就能上百公里的速度了。

而公交车呢，图的就是省油、经济、噪音小、污染小，所以发动机自然是够用即可，速度对它来说并不是关键指数，再慢人家也比你走路、骑车快吧？而且人家动力也不弱，公交车拉满人再加上自重，都能接近二十吨了，一样能跑起来。

飞机也是一样，不然的话，超音速客机也完全有能力造出来（唯一的超音速协和客机也退出市场运营了），只是需求少，市场还没有发展到那一步而已。