本文作者:wasd8456

内燃式发动机喷气式发动机,内燃式发动机喷气式发动机区别

wasd8456 07-04 39
内燃式发动机喷气式发动机,内燃式发动机喷气式发动机区别摘要: 燃气轮机和涡轴发动机有什么区别?如今涡扇发动机技术已经很成熟,为何还有部分飞机使用螺旋桨发动机?燃气轮机和涡轴发动机有什么区别?谢邀首先我们看下什么是燃气轮机,燃气轮机是指利用连续...
  1. 燃气轮机和涡轴发动机有什么区别?
  2. 如今涡扇发动机技术已经很成熟,为何还有部分飞机使用螺旋桨发动机?

燃气轮机和涡轴发动机什么区别

谢邀

首先我们看下什么是燃气轮机,燃气轮机是指利用连续流动的气体工作介质带动叶轮高速旋转将燃料能量转变为动能的内燃机械。燃气轮机是涡桨涡轮喷气、涡轮风扇 、涡轮轴发动机的总称。

问答中"燃气轮机"应该是指(结合插图)工业船用燃气轮机,问答中"涡轴发动"是指涡轮轴发动机(多用于直升机)。

内燃式发动机喷气式发动机,内燃式发动机喷气式发动机区别
(图片来源网络,侵删)

以船用燃气轮机和涡轮轴发动机为例了解下二者的大致区别:

涡轮轴发动机结构示意图

船用燃气轮机结构示意图

内燃式发动机喷气式发动机,内燃式发动机喷气式发动机区别
(图片来源网络,侵删)

1结构差别

涡轮轴发动机比船用发动机多了一个自由涡轮。自由涡轮带动传动轴工作输出动力

涡轮轴发动机的高温燃气经过涡轮后,去了哪里?经过涡轮后的高温燃气应该很多啊,都排去了哪里?听说阿帕奇直升机就是用两台涡轮轴发动机作动力的,也没见很多高温燃气喷出啊,都去了哪里?

内燃式发动机喷气式发动机,内燃式发动机喷气式发动机区别
(图片来源网络,侵删)

这个问题很好,说明现在关心发动机的人越来越专业了,这二种发动机机理是一样的,都是输出轴功率,但区别也很大,燃机主要是地面工作发电和舰船用,功率很大到上万千瓦,体积大,涡轴主要是配置直升飞机,功率为几百到上千千瓦,体积小,单位功率大,现在小功率的燃机很多是涡轴改进而来,这二种发动机我们都有差距,燃机现在最大功率是H级,只有西门子和通用动力三菱拥有,我们上海电气也在研制中,涡轴前阵子有报道5000千瓦级涡轴也成功了,依照这样的速度,相信不久的将来我们会拥有高水平的发动机产业。

如今涡扇发动机技术已经很成熟,为何还有部分飞机使用螺旋桨发动机?

同样是螺旋桨飞机,但是内涵却大不一样。二战的螺旋桨飞机用的是活塞发动机,也叫作行星或者星形发动机,这种发动机类似于现代汽车多缸式发动机,一般都有4个以上的活塞,多的可达8个左右,其原理和汽车发动机类似,不同的活塞有不同的行程节奏,带动螺旋桨叶旋转。

但是这种经典的发动机并不能产生更大的推力,在二战之后由于技术的发展已经进入极限,其能量转化率低的特点暴露无遗,如果继续使用,那么带动一架100多吨的运输机,恐怕发动机的个头得两三层楼那么大了,显然已经进入了边际效应区和死胡同。现代螺旋桨发动机则是一种叫做涡桨发动机的螺旋桨发动机。

现代涡桨发动机本质上也是一台燃气涡轮发动机,一般都是使用涡喷发动机改造,原本得涡喷发动机是利用燃烧室内得高温气体排出产生推力,而涡桨发动机不同,虽然都是涡轮发动机,但是他等于燃烧室内产生得能量转化为了桨叶转动得能量,由于桨叶旋转得动力方式可以通过增加桨叶的长度或者改变设计来提高推力,因此飞机可以获得比涡轮本身产生的推力更大的推力。

鄙人虽然一直关心航发技术,但终究还是门外汉。

我从我的行业来角度来看看这个问题

大家知道机械制造机械加工行业的加工工艺通常描述为:粗加工—精加工—精精加工,那么各加工工艺所对应的加工设备都要相匹配,粗加工工艺只要对应粗加工的设备就可以了,如果粗加工工艺去对应精加工设备则肯定是乱弹琴。

所以选用何种发动机,主要还是看飞机的运用目的,当然性价比是一个重要的设计指标。

英国MetroVick公司1943年发明涡扇发动机的时候就得出了一个至今适用的真理:

同样燃油消耗率下,以较慢的速度向后推动更多的空气,获得的推力,必定大于以较快的速度向后推动更少的空气。

1944年超级马林设计论证了一架垂直起降战斗机,技术报告No.4040。

No.4040***用的仅仅是一个活塞式的格里芬61发动机,尚不是涡桨发动机(尽管同一个项目里也考虑了涡桨),格里芬61的发动机功率现实中最高跑到2200马力上下,当时超级马林公司***用的是2500马力的估测值,使用直径19英尺的2x4叶共轴反转螺旋桨,静态推力(static thrust,即俗称的拉力)达到15000磅力,66.72kN。

这是一个什么概念?

1台2500马力的活塞发动机,提供的静态推力,和鹞式的原型机霍克西德利P.1127“红隼”所使用的飞马5发动机,一模一样!

推力一样的情况下,活塞发动机比涡扇发动机的燃油消耗率低得多。

Pegasus 5发动机,最大推力15000磅力时,燃油消耗率约0.76lb/lbf/hr,计算得1小时耗油11400磅;

谢邀!

准备好一大堆资料和图片回答一下这个问题,重在参与、不求名利……

当代航空工业发展和技术运用讲究“物实”、军民用运输机机体大小不同使用也不一样。

以军用运输机为例分战术运输机和战略运输机之分。战争虽然是典型的消耗一切***的、战争经济学也必须考量一番。以当今飞机的动力分涡喷发动机、涡扇发动机以及涡桨发动机三大类。

涡轮螺旋桨发动机最经济。中短程运输机都***用此类发动机。涡轮螺旋桨发动机燃油消耗低、经济性强、对低速运输机更加实用。甚至于像欧盟联合研发的中远程运输机“M400”运输机也***用4 发涡桨式发动机作为动力最佳选项。

战术运输机大多数都是选择经济实惠的涡轮螺旋桨发动机。

典型的像:An2/运5轻型运输机、美国的“C130-大力士”运输机、安12/y12/运9运输机。欧洲的“M400”/俄罗斯/乌克兰的安70以及将来的中国“运30”运输机、不可比取替……

涡轮轴发动机为动力的运输机/民用客机将越来越受欢迎和推广。


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