渦扇發動機和渦噴發動機有什麼區別?

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這個問題算是比較中規中矩的,通俗的說,渦噴發動機算是噴氣式發動機從概念產品走向成熟產品的1.0級別噴氣式發動機,而渦扇發動機則是2.0級別噴氣式發動機。兩者之間在很多方面都存在著共同點,當然也存在著不少不一樣的地方。老鷹航空大致從下面幾個方面來一一列舉一下吧:

1、推力產生機理不一樣;

渦噴發動機的工作機理相對比較簡單,一般從前到後主要有:壓氣機、燃燒室、渦輪、噴管四大段。發動機啟動時需要啟動電機驅動壓氣機旋轉從而將外部空氣吸入到發動機中,並進行反覆加壓,之後送入到燃燒室與燃油進行化學反應,釋放出高溫高壓氣體,這個氣體通過一個收縮-擴張型的噴管噴出,先驅動渦輪旋轉工作,而後噴出,在反作用力下,推力就產生了。渦輪得到的旋轉力通過發動機軸驅動壓氣機持續工作,這樣渦噴發動機就可以連續工作了。

渦扇發動機比渦噴要複雜點,在渦噴發動機外部額外的增加了一套涵道風扇和壓氣機,從而實現兩個涵道的同時工作。內部的渦噴發動機實際上就變成了渦扇發動機的核心機,當發動機工作時氣流被壓氣機風扇吸入,之後分成兩個部分,一個走外部涵道,經過一系列大直徑的壓氣機葉片增壓之後流向發動機後方;另一部分走內部涵道,如同渦噴發動機那樣,進入燃燒室、渦輪。在尾部外涵道的高壓冷氣流和內涵道的高壓熱氣流進行混合,通過尾噴管噴出,從而產生推力。

可以這樣說,渦噴發動機主要依靠燃氣熱氣流的噴射而產生推力;而渦扇發動機主要依靠渦扇葉片增壓空氣的噴射而產生推力。

2、節油水平不同;

正是由於渦噴和渦扇發動機的推力機理存在不同,特別是渦扇發動機只有一部分空氣和燃油進行燃燒,因此,同等推力輸出條件下,渦扇發動機要比渦噴節油的多。而且渦扇發動機前端渦扇葉片直徑越大,外涵道與內涵道比值越高,則推力也就越大。這就是為什麼當今民航飛機基本上都是採用大涵道渦扇發動機的原因,畢竟很省油。

3、使用壽命存在很大差異;

渦扇發動機由於一部分冷空氣走外涵道,在噴管前與走內涵道的熱氣流進行了混合,因此發動機結構部件所需要承受肚餓氣流溫度要小於渦噴發動機,這樣就能夠有效降低材料的疲勞損傷強度,從而延長髮動機壽命。渦噴發動機的壽命普遍都是幾百個小時,而軍用渦扇發動機的壽命達到2000小時,民用渦扇發動機則能達到4000小時。

總的來說,現在無論是軍用飛機還是民用飛機,主要以渦扇發動機為主流,渦噴發動機基本上很少使用了。

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(圖片來自互聯網公開圖片,如侵則刪。)


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1、效率不同:渦噴發動機比渦扇發動機熱效率高,油耗低,因而能夠獲得較大的推重比。

2、結構不同:渦扇發動機是在渦噴發動機的基礎上增加了幾級渦輪,這些渦輪帶動一排或幾排風扇,風扇後的氣流一部分進入壓氣機(內涵道),燃燒後從噴口噴出,另一部分則不經過燃燒,而通過外涵道直接排到空氣中。

3、工作原理不同:渦輪風扇發動機由風扇、低壓壓氣機(髙涵比渦扇特有)、高壓壓氣機、燃燒室、驅動壓氣機的高壓渦輪、驅動風扇的低壓渦輪和排氣系統組成。

擴展資料渦噴:函道比為零,一般壓氣機或增壓渦輪功率更大一些。常用於戰鬥機等特殊用飛機,有些軍用直升機也採用渦噴發動機。

渦扇:涵道比不為零,一般客機都採用渦扇發動機。渦扇發動機相比渦噴更適用於客機,因為其經濟燃油效率和低噪。主要原因還是渦扇的推重比更適用於亞音速飛機。渦扇的內涵道會產生高壓氣體與燃油混合並燃燒,燃燒後的高溫氣體推動渦輪做功。

渦噴和渦扇最大區別就是渦扇比渦噴多若干級衝壓渦輪,從而在油耗降低的同時還大大提高了推進效率。




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先分別介紹一下概念

渦輪噴氣發動機

渦輪噴氣發動機是一種渦輪發動機。

渦噴發動機分為離心式與軸流式兩種,離心式由英國人弗蘭克·惠特爾爵士於1930年取得發明專利,但是直到1941年裝有這種發動機的飛機才第一次上天,沒有參加第二次世界大戰,軸流式誕生在德國

2006年柏林航空展公開展示的Me-262 A-1c(戰後複製型號)


並且作為第一種實用的噴氣式戰鬥機Me-262的動力參加了1944年末的戰鬥。

當今的渦噴發動機多為軸流式,而小型發動機上仍可能使用離心式壓縮。



一個典型的軸流式渦輪噴氣發動機圖解(淺藍色箭頭為氣流流向)

圖片註釋: 1 - 吸入, 2 - 低壓壓縮, 3 - 高壓壓縮, 4 - 燃燒, 5 - 排氣, 6 - 熱區域, 7 - 渦輪機, 8 - 燃燒室, 9 - 冷區域, 10 - 進氣口



渦輪風扇發動機



渦輪風扇發動機(亦稱渦扇發動機或者內外函噴氣發動機)是一種燃氣渦輪式航空發動機,主要特點是其首級扇葉的面積大過渦輪噴氣發動機的首級扇葉很多,部分空氣經過的渦輪噴氣發動機稱為內涵道,經由內含的渦輪驅動首級增壓扇葉推動空氣經過的外側部分稱為外涵道,增壓扇葉同時具有螺旋槳和壓縮空氣的用途的作用,能將部分吸入的空氣通過噴氣發動機的外圍提供直接推力,內外涵共同產生推力。


CFM CFM56發動機


可同時具有渦輪螺旋槳與渦輪噴氣推進發動機的雙重推力供給。


一臺懸掛于波音737-8Z9機翼下的CFM56-7B系列發動機



渦扇發動機和渦噴發動機有什麼區別?


渦噴發動機

特點是完全依賴燃氣流產生推力。通常用作高速飛機的動力。油耗比渦輪扇發動機高。
相比起離心式渦噴發動機,軸流式具有橫截面小,壓縮比高的優點,是需要較高品質的材料

渦輪風扇發動機

渦輪風扇發動機外觀上似乎是更粗的發動機,實際上只有中心是噴氣發動機,其他全是扇風推進,因為並非只依靠渦輪噴氣直接燃油燃燒出高壓空氣提供推力

所以單位推力小時耗油率比純渦輪噴氣佳,但螺旋扇葉速度越快的推力重量比耗損功率較大,比較純渦輪噴氣

超音速飛行時其受到附面層影響使其低氣壓高空與超音速下推力重量不佳


渦扇發動機最適合飛行速度為每小時400至2,000公里時使用,故此現在多數的噴氣機發動機都是採用渦扇發動機作為動力來源。涵道比為零的渦扇發動機即是渦輪噴氣發動機,早期的渦扇發動機和現代戰鬥機使用的渦扇發動機涵道比都較低,例如世界上第一款實用渦扇發動機,羅爾斯·羅伊斯的康威型涵道比只有0.3,現代多數民用飛機為了省油,發動機的涵道比越來越大,通常都在5以上,跟使用螺旋槳飛行其實是差不多。

涵道比高的渦輪風扇發動機耗油較少,但推力卻與渦輪噴氣發動機相當,且運轉時還寧靜得多。


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