本文作者:wasd8456

喷气式发动机耗水,喷气式发动机耗水量

wasd8456 07-09 36
喷气式发动机耗水,喷气式发动机耗水量摘要: 为什么雨水不会妨碍喷气发动机的正常功能?喷气式飞机在高空飞行,哪里来的氧气?喷气发动机为什么喷气越多效率越大?喷气发动机为什么用推力而不是功率作为性能衡量标准?为什么雨水不会妨碍喷...
  1. 为什么雨水不会妨碍喷气发动机的正常功能?
  2. 喷气式飞机在高空飞行,哪里来的氧气?
  3. 喷气发动机为什么喷气越多效率越大?
  4. 喷气发动机为什么用推力而不是功率作为性能衡量标准?

什么雨水不会妨碍喷气发动机的正常功能?

喷气发动机三大结构从前到后依次为压气机燃烧室涡轮。雨水首先进入的是压气机,要知道压气机运行一段时间本身就是有水洗过程用于清洁压气机叶片(为何要清洗,想想电脑风扇就知道了),因此设计中本事就有疏水装置,绝大多数的水都会被导出。其次压气机末级进入燃烧室前压缩气体温度已经在400摄氏度以上,此时的很少量的水早已是水蒸气了,这点水蒸气不仅无害而且有利(简单的来说水气化会吸热,所以会降低压缩过程气体温度,减少压缩机耗功,其次水蒸气可以降低燃烧室核心燃烧区温度,能够降低NOx排放,同时燃烧出口温度场更均匀,对涡轮叶片也有利)

喷气式飞机在高空飞行,哪里来的氧气

对于这个问题,老鹰航空从下面几点来回答:

第一,正常情况之下,喷气式飞机,特别是喷气式客机在万米的巡航高度飞行,外部大气气压和含氧量只有海平面的1/4,因此需要涡扇发动机的压气机引出高压空气,并进行系列的减压之后(达到标准大气压值),通过全机空调通风系统补充到客舱内部,从而确保乘客和机组人员的正常活动需要。

喷气式发动机耗水,喷气式发动机耗水量
(图片来源网络,侵删)

第二,紧急情况之下,当机长将乘客头顶上的氧气面罩弹出时,就会动用机体内小型气罐里面储存的少量氧气,供乘客和机组成员使用。不过这样持续时间不能太长,否则氧气就会消耗完毕。

OK,关于问题就回答到这里吧😊。

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喷气式发动机耗水,喷气式发动机耗水量
(图片来源网络,侵删)

高空只是气压低,并不是没有氧气,而发动机在高空也不是高功率运行状态,加大点转速就可以达到需要的功率。当然高空空气稀薄也是有影响的,单发就要降高度,同时高空也无法重启发动机。

高空虽然空气密度低、气压低,但是氧气的比例基本是不变的。

喷气式发动机耗水,喷气式发动机耗水量
(图片来源网络,侵删)

涡喷、涡扇、涡桨、涡轴这些带涡字的发动机因为有压气机,在高空低气压的环境下,依然可以通过增压得到充足的空气进行燃烧,所以高空效率高。

所以喷气式飞机实际上是非常适合高空飞行的,根本不用当心氧气的问题,下面是具体说明:


从喷气式飞机和螺旋桨飞机的不同说起

喷气式飞机,是一种使用喷气发动机作为推进力来源的飞机。其与传统的螺旋桨飞机除了使用的动力系统不同之外,所适合的飞行环境也不尽相同:螺旋桨式飞机需通过螺旋桨扰动周遭空气达到往前推进的目的,因此不能在空气密度太稀薄的高空中飞行;相反,喷气式飞机由于发动机运作原理的不同,需在10,000至15,000米的高空中才能达到最佳推进效率。


喷气式发动机的特点

<上图作者为 Daniel BONNERUE , 原发表于***,特此署名>

为什么会这样呢?主要是因为随高度增加大气压和温度越来越低,大气密度越来越稀薄,但涡喷发动机有压气机源源不断的抽气压缩供给燃烧室,在发动机转速和燃烧室总温不变时,空气温度越低越容易压缩,增压比是增大的,同时加热比也增大,增压比的提高使得热量利用得到改善,作为热机效率增加。

喷气发动机为什么喷气越多效率越大?

本人没有专门学习过有关喷气发动机方面的知识,仅猜测一点关于喷气发动机的效率问题(“效率越大”应该不是指:功率越大)。喷气发动机保证效率最高存在一个规律:在无空气的飞行环境(真空环境)里,喷气发动机的燃料和氧化剂自带,喷气发动机所推动的飞行器的飞行速度越快,喷气发动机的效率越高。如果飞行器在有空气的空间飞行,燃烧所需氧化剂来自周围空气中的氧气,同一台利用喷气发动机提供动力的飞行器,它的喷气发动机效率要达到最佳的话,应该有一个最佳飞行速度。如果飞行速度太慢,则会降低发动机的效率。(不飞行,喷气发动机工作,它的运行效率为零)。如果飞行速度太快,克服空气产生的阻力所消耗的燃料会增多,发动机效率也会下降。

你这个题目有问题啊老铁,其他条件不变,喷气越多当然效率越大啊。一般说发动机效率是指发动机利用燃料热能的有效程度。发动机工作时燃料所含能量只有一部分转变为推进功,其余部分以热能或动能形式损失掉。

我猜你是想问为什么喷气发动机需要增大喷气量,而不是增大喷气速度吧。

单位时间内产生的推力F=mv/t,功率P=E动能/t时间=0.5mv^2/t。消耗燃料的输出功率提供多少推力的比值,就是F/P=2/v。如果输出功率不变,那就是喷气速度越慢推力越大。那么动量改变量是mv,速度慢了,则需要m质量增加,也就是增加排气量

这是喷气发动机,和火箭发动机不一样。喷气发动机喷的是空气,所以要做到燃烧尽可能少的燃料,获得更多的推力。而火箭发动机的燃料没得空气喷,只能喷自己,所以质量就有限制了,这才需要加快喷气速度才能获得更多的冲量。

例如,喷气发动机的比冲可以达到4000,而火箭发动机一般在350左右。也就是说燃烧同等的燃料,喷气式发动机获得的动量改变量是火箭发动机的十倍以上。这都得益于喷气式发动机可以利用空气。

喷气发动机为什么用推力而不是功率作为性能衡量标准?

涡喷发动机和涡扇发动机都是将燃气发生器的可用功用于增加流过发动机气流的动能并产生反作用推力,因此评价发动机的指标是推力而不是功率。事实上,飞机发动机的功率是一个跨度很大的值,而巡航时的功率可以以推力和飞机飞行速度的乘积表示,但飞行速度受载荷,高度等因素影响,所以功率的实际工程意义不大。

不过仅仅发动机推力的大小是不足以评定发动机性能的,对于循环性能相同的同类发动机,推力的增大可以是加***动机尺寸,增大空气流量的结果,因此,评定发动机循环的性能优劣,应根据单位推力的大小,即发动机推力与进入发动机空气流量之比,单位为N*s/kg。

一说到喷气发动机,人们首先想知道的是这个发动机能推动多大的飞机飞起来。用推力作为标准,简单明了,普通人也能理解。

如果说功率的话,会让人一脸懵逼。功率包括有用功和无用功,喷气发动机的无用功占比极大。不同发动机的效率各不相同,你还得知道有用功的每一瓦能产生多少推力。所以,如果用功率作标准的话,你手边得有个计算器,还要搞清楚这台发动机效率是多少,这样太麻烦了。没有人用。

图为美普·惠公司研制的F135发动机做地面台架测试

美国普惠公司研制F135-PW-100第四代涡扇发动机是继F119-PW-100发动机之后,世界上第二个推重比大于10的[_a***_]动力系统,也是人类航空史上推力最大的军用加力涡扇发动机。

喷气式发动机的主要性能指标之一就是推力,有效输出功率则不考虑。由于喷气发动机的所有可用功率都转化成了流经发动机的空气的动能,以喷射气体的反作用力来推动飞机。当飞机在空中高速飞行的时候,发动机提供的推力乘以飞行速度,也可以看作是发动机推动飞机的功率。但是在不同的飞行速度下,发动机提供给飞机的推力是不一样的。飞行高度不同,由于空气密度不同,则会导致发动机进气流量不同,推力也不同。通常给出的发动机推力数值,是地面台架试时发动机的推力。

图为汽车发动机通常用功率来表示性能大小

功率是单位时间内做功的大小或能量转换的大小。汽车发动机功率越大转速越高,汽车的最高速度也越高,所以常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用马力(PS)或千瓦(kW)来表示。功率测量用于测量电气设备消耗的功率,广泛应用于家用电器、照明设备、工业机器等研究开发或生产线等领域中。

所以在谈及喷气式发动机的性能时,我们无法用功率来表示发动机能力的大小,所以通常***用发动机推力这样的参数来进行使用。

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