5iMX.com 我爱模型 玩家论坛 ——专业遥控模型和无人机玩家论坛（玩模型就上我爱模型，创始于2003年）

标题: 涡轮是怎么旋转的？是通过电机带动吗？ [打印本页]
作者: zhouquan2558    时间: 2007-6-28 11:15
标题: 涡轮是怎么旋转的？是通过电机带动吗？
如题:em17:
作者: charli    时间: 2007-6-28 11:34
惯性~
作者: zhouquan2558    时间: 2007-6-28 11:48
不懂，是先用电机带动吗？然后依靠惯性旋转？
作者: 龙轩斋    时间: 2007-6-28 11:56
有没有明确的答案啊？我也想知道
作者: 君宝AS    时间: 2007-6-28 12:16
是通过气体燃烧爆炸推动的
作者: hbld723    时间: 2007-6-28 12:38
:em20:
作者: Edward    时间: 2007-6-28 22:08
启动时通过电机带动，正常工作时通过高温燃气推动。
作者: qinfeng    时间: 2007-6-28 22:32
标题: 回复 #7 Edward 的帖子
高温燃气也有向前的压力阿，为什么它只往后喷呢？为什么不会推动涡轮反转呢？
作者: benny    时间: 2007-6-28 22:34
涡轮喷气发动机

在第二次世界大战以前，所有的飞机都采用活塞式发动机作为飞机的动力，这种发动机本身并不能产生向前的动力，而是需要驱动一副螺旋桨，使螺旋桨在空气中旋转，以此推动飞机前进。这种活塞式发动机＋螺旋桨的组合一直是飞机固定的推进模式，很少有人提出过质疑。

到了三十年代末，尤其是在二战中，由于战争的需要，飞机的性能得到了迅猛的发展，飞行速度达到700－800公里每小时，高度达到了10000米以上，但人们突然发现，螺旋桨飞机似乎达到了极限，尽管工程师们将发动机的功率越提越高，从1000千瓦，到2000千瓦甚至3000千瓦，但飞机的速度仍没有明显的提高，发动机明显感到“有劲使不上”。

问题就出在螺旋桨上，当飞机的速度达到800公里每小时，由于螺旋桨始终在高速旋转，桨尖部分实际上已接近了音速，这种跨音速流场的直接后果就是螺旋桨的效率急剧下降，推力下降，同时，由于螺旋桨的迎风面积较大，带来的阻力也较大，而且，随着飞行高度的上升，大气变稀薄，活塞式发动机的功率也会急剧下降。这几个因素合在一起，决定了活塞式发动机＋螺旋桨的推进模式已经走到了尽头，要想进一步提高飞行性能，必须采用全新的推进模式，喷气发动机应运而生。

喷气推进的原理大家并不陌生，根据牛顿第三定律，作用在物体上的力都有大小相等方向相反的反作用力。喷气发动机在工作时，从前端吸入大量的空气，燃烧后高速喷出，在此过程中，发动机向气体施加力，使之向后加速，气体也给发动机一个反作用力，推动飞机前进。事实上，这一原理很早就被应用于实践中，我们玩过的爆竹，就是依靠尾部喷出火药气体的反作用力飞上天空的。

早在1913年，法国工程师雷恩．洛兰就获得了一项喷气发动机的专利，但这是一种冲压式喷气发动机，在当时的低速下根本无法工作，而且也缺乏所需的高温耐热材料。1930年，弗兰克．惠特尔取得了他使用燃气涡轮发动机的第一个专利，但直到11年后，他的发动机在完成其首次飞行，惠特尔的这种发动机形成了现代涡轮喷气发动机的基础。

现代涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，战斗机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。涡轮喷气发动机仍属于热机的一种，就必须遵循热机的做功原则：在高压下输入能量，低压下释放能量。因此，从产生输出能量的原理上讲，喷气式发动机和活塞式发动机是相同的，都需要有进气、加压、燃烧和排气这四个阶段，不同的是，在活塞式发动机中这4个阶段是分时依次进行的，但在喷气发动机中则是连续进行的，气体依次流经喷气发动机的各个部分，就对应着活塞式发动机的四个工作位置。

空气首先进入的是发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而压气机适应的来流速度是有一定的范围的，因而进气道的功能就是通过可调管道，将来流调整为合适的速度。在超音速飞行时，在进气道前和进气道内气流速度减至亚音速，此时气流的滞止可使压力升高十几倍甚至几十倍，大大超过压气机中的压力提高倍数，因而产生了单靠速度冲压，不需压气机的冲压喷气发动机。

进气道后的压气机是专门用来提高气流的压力的，空气流过压气机时，压气机工作叶片对气流做功，使气流的压力，温度升高。在亚音速时，压气机是气流增压的主要部件。

从燃烧室流出的高温高压燃气，流过同压气机装在同一条轴上的涡轮。燃气的部分内能在涡轮中膨胀转化为机械能，带动压气机旋转，在涡轮喷气发动机中，气流在涡轮中膨胀所做的功正好等于压气机压缩空气所消耗的功以及传动附件克服摩擦所需的功。经过燃烧后，涡轮前的燃气能量大大增加，因而在涡轮中的膨胀比远小于压气机中的压缩比，涡轮出口处的压力和温度都比压气机进口高很多，发动机的推力就是这一部分燃气的能量而来的。

从涡轮中流出的高温高压燃气，在尾喷管中继续膨胀，以高速沿发动机轴向从喷口向后排出。这一速度比气流进入发动机的速度大得多，使发动机获得了反作用的推力。

一般来讲，当气流从燃烧室出来时的温度越高，输入的能量就越大，发动机的推力也就越大。但是，由于涡轮材料等的限制，目前只能达到1650K左右，现代战斗机有时需要短时间增加推力，就在涡轮后再加上一个加力燃烧室喷入燃油，让未充分燃烧的燃气与喷入的燃油混合再次燃烧，由于加力燃烧室内无旋转部件，温度可达2000K，可使发动机的推力增加至1.5倍左右。其缺点就是油耗急剧加大，同时过高的温度也影响发动机的寿命，因此发动机开加力一般是有时限的，低空不过十几秒，多用于起飞或战斗时，在高空则可开较长的时间。

随着航空燃气涡轮技术的进步，人们在涡轮喷气发动机的基础上，又发展了多种喷气发动机，如根据增压技术的不同，有冲压发动机和脉动发动机；根据能量输出的不同，有涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机和螺桨风扇发动机等。

喷气发动机尽管在低速时油耗要大于活塞式发动机，但其优异的高速性能使其迅速取代了后者，成为航空发动机的主流。
作者: zqgfj    时间: 2007-6-28 22:46
:em26: :em26: :em15:
作者: sosabc    时间: 2007-6-29 00:08
:em26: :em26: :em26: :em03:
作者: qinfeng    时间: 2007-6-29 01:21
经过燃烧后，涡轮前的燃气能量大大增加，因而在涡轮中的膨胀比远小于压气机中的压缩比，涡轮出口处的压力和温度都比压气机进口高很多，发动机的推力就是这一部分燃气的能量而来的。
不是太明白
作者: 中原剑客    时间: 2007-6-29 09:12
:em26:
作者: wzg_zxl    时间: 2007-6-29 09:14
涡轮启动的时候是通过电机启动的，启动后加油，燃烧，自行运转。
作者: Edward    时间: 2007-6-29 12:42
原帖由 qinfeng 于 2007-6-28 22:32 发表
高温燃气也有向前的压力阿，为什么它只往后喷呢？为什么不会推动涡轮反转呢？

因为前面的压力比后面大所以燃气只往后面喷。
作者: qinfeng    时间: 2007-6-29 23:56
标题: 回复 #15 Edward 的帖子
最大压力的地方不是燃烧室么？
作者: Edward    时间: 2007-6-30 00:08
原帖由 qinfeng 于 2007-6-29 23:56 发表
最大压力的地方不是燃烧室么？

首先，纠正一下，其实不应该说压力，应该说压强。由于涡喷截面积处处不同，说压力没有什么意义。
其次，压强最大的地方是压气机后突扩的地方。
其实想想就明白，如果压强是燃烧室最大，那么燃气就会从进气口喷出来。
作者: Cole    时间: 2007-6-30 23:34
#8

首先，燃烧物燃烧所造成的气体膨胀，对容器和各部件造成的压强，远大于压气轮压缩气体的压强


之所以不会向前跑，或者说跑很少，无论是对于大型飞机的引擎还是模型的，都有一个限制部件，比如模型中的扩散器，大型飞机中的导流器，这就让前端部件尽量不承力，而这个导流部件承力维持运转


其次，既然前端跑不掉，那么高温高压气体自然就从后边跑出去了，
作者: Edward    时间: 2007-7-1 00:40
原帖由 Cole 于 2007-6-30 23:34 发表
#8

首先，燃烧物燃烧所造成的气体膨胀，对容器和各部件造成的压强，远大于压气轮压缩气体的压强


之所以不会向前跑，或者说跑很少，无论是对于大型飞机的引擎还是模型的，都有一个限制部件，比如模型中的 ...


#18
你说的不太正确。无论扩散器也好，导流器也罢，都是两边相通的，气流肯定会从压强大一端流向压强小的一端。燃烧室力的压强并不一定比扩压段压强大，由于燃烧室是突扩的，气流来不及减速增压，所以燃烧室中压强是小于扩压段的，燃烧室赋予燃气的内能，除了提高燃气温度，最重要的就是提高燃气速度而非压强。

如果哪个燃烧室设计成提高压强，那么这个设计是失败的。
作者: JWF    时间: 2007-7-1 01:56
噴射引擎的燃燒狀況是屬於等壓燃燒,最大壓力在擴散器出口,氣流流進燃燒室時會因為摩擦損失而讓壓力下降一點點,燃燒時是讓壓縮空氣的體積膨漲,但是壓力不會改變,所以除非引擎有問題,不然燃氣是一定向後噴出的.
作者: Edward    时间: 2007-7-1 12:28
专家站到我这边了:em15:
作者: JWF    时间: 2007-7-1 14:33
标题: 回复 #21 Edward 的帖子
我不是專家,只是想努力把它做好.
作者: qinfeng    时间: 2007-7-1 23:15
标题: 回复 #19 Edward 的帖子
是因为燃气向后喷出了，所以压强才没有变大？
作者: Edward    时间: 2007-7-1 23:48
标题: 回复 #23 qinfeng 的帖子
首先，燃烧室是突扩的，体积增大了压强自然就减小，但是由于有燃烧加热，所以压强没有显著变化。
这都是可以从理想气体状态方程（克拉伯劳方程）中得出的。
作者: 相对论    时间: 2007-7-7 18:46
原帖由 qinfeng 于 2007-6-28 22:32 发表
高温燃气也有向前的压力阿，为什么它只往后喷呢？为什么不会推动涡轮反转呢？

白痴——前后喷口面积不对等，也就是说压力相等的情况下－－－－－－
当然真正的发动机的具体技术不尽相同
作者: 相对论    时间: 2007-7-7 18:50
原帖由 Edward 于 2007-6-29 12:42 发表

因为前面的压力比后面大所以燃气只往后面喷。

第一次点燃呢？？？？？
作者: Edward    时间: 2007-7-7 21:03
涡喷启动是靠外力讲起加速到一定的转速才能完成，这就产生了压力差。
作者: 相对论    时间: 2007-7-8 15:35
标题: 回复 #9 benny 的帖子
辛苦了    白忙活了——那么多扫一眼就过去了，更本就等于没看
不过:em00:
作者: songyang1981    时间: 2007-7-8 20:19
:em26: :em01:



欢迎光临 5iMX.com 我爱模型 玩家论坛 ——专业遥控模型和无人机玩家论坛（玩模型就上我爱模型，创始于2003年） (http://wz.5imx.com/) Powered by Discuz! X3.3