喷气式涡轮发动机壳片_喷气式涡轮发动机壳片图片

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？在功率相等的情况下，功率相等意味着油耗也相当，因为功率=推力✘速度，所以...

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？

在功率相等的情况下，功率相等意味着油耗也相当，因为功率=推力✘速度，所以排气速度越低，推力越大。涡轮风扇发动机通常通过增大涵道比来降低排气速度，但由于飞行速度必须明显小于排气速度才能产生推力，所以装备大涵道比发动机的飞机巡航速度较低，一般不超过音速。

以F119和F135发动机为例，它们的核心机相同，但是F135风扇直径更大，而且***用两级低压涡轮和改良的密封技术使得涵道比明显大于F119，所以低速飞行产生推力更大。尤其F35B型，如果加上升力风扇的流量，其涵道比在垂直起降时可以达到3，推力比没有升力风扇要大1吨左右，在水平飞行时，升力风扇关闭，涵道比回到0.6。在亚音速飞行时F135油耗小于F119，在超音速飞行时，正好相反F135的油耗明显大于F119,所以F135并不适合长时间超音速巡航。

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。

这个说法不准确，降低排气速度主要是提高燃油效率。当飞机飞过后，如果没有对环境做出任何改变，则其所需能耗最低，理论上为零，当然工程上是做不到的，但可以让改变尽量的小。那么推力是怎么产生的呢？是发动机内部均速最大的截面冲量转化为排气动量的结果，即ft=Δmv，可以理解为喷口内移，过此截面后扩张增压减速，实现前后压差。弄懂了这个过程，可知目前航发的设计思路是有问题的，尤其在最高温部设置叶片，是误入歧途，压气机和涡轮同转速已构成瓶颈。但愿有相关人员看到。

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！