渦軸,渦扇發動機需要冷卻系統麼?

編個用戶名都這麼難


渦噴發動機通過讓燃料和空氣混合燃燒,把產生的高溫氣體通過噴管向後噴出後,利用產生的反力獲得推力。所有的渦輪發動機都是用這個基本原理。雖然人們在渦噴發動機基礎上開發出了渦扇發動機、渦軸發動機和渦槳發動機等發動機,但它們的結構實際上大同小異,都由壓氣機,燃燒室,渦輪和進排氣系統五個部分組成。進氣系統吸入空氣,壓氣機將空氣壓縮,燃燒室使燃料在空氣裡燃燒,渦輪從高速流動的燃氣裡獲得轉動能量,排氣系統排氣產生推力。

在這五大件中,渦輪是所有種類發動機裡最重要,也是工作條件最惡劣的零件。渦輪的任務是從氣流裡獲得旋轉能量,並傳遞給前面的壓氣機,它直接面對著剛從燃燒室裡出來的1000°以上溫度和近300米每秒高速運動的氣流,在溫度和受力上都非常極端,因此渦輪的性能就影響了整個發動機的性能,對渦扇發動機和渦軸發動機也是如此。

渦輪的設計裡,散熱系統是特別重要的一部分。工程師們在渦輪的散熱裡投入了極大的精力,最終設計出了氣膜散熱系統。渦輪葉片不是實心的,裡面遍佈著複雜的微小的通道。發動機工作時,壓氣機從進氣系統裡吸入冷氣,利用發動機的空心的主軸向後輸送,通過葉片裡的通道進入渦輪輪盤和上面固定的葉片裡。葉片表面佈滿小孔,冷氣從小孔裡噴出,把葉片和外面的高溫燃氣隔開,同時帶走葉片的熱量。通過這種方式,葉片才能存活在這麼極端的環境下。


諸葛小徹


需要,並且比活塞發動機更復雜,這也是渦輪機的設計難度較大的原因之一。

渦輪機的冷卻主要是用於降低葉片的溫度,目前的技術,燃燒室的溫度已經超過葉片的熔點,沒有冷卻,葉片就融化了。因此,葉片要中空,用空氣在葉片裡面高速流動,降低溫度,這個技術很難,葉片是曲線的,怎麼讓葉片均勻冷卻,又不妨礙葉片的強度,是渦輪機的關鍵技術之一。

其次,冷卻潤滑油,活塞發動機的很多型號也會有潤滑油冷卻系統,靠滑油箱外壁自然散熱是跟不上的。

渦輪機工作溫度更高,轉速更快,潤滑油冷卻要求是非常高的。


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