汽輪機的特點是什麼?工作原理是什麼?噴氣式發動機的原理,特點及相關分別是什麼

2021-03-22 16:05:16 字數 5671 閱讀 3876

1樓:匿名使用者

汽輪機是外燃機,一般功率較大,類似大風車,不過一般有多級,其運轉平穩,噪音小,

通過鍋爐產生高溫、高壓水蒸氣通過導流嘴吹動輪機葉輪轉動。

噴氣式發動機是通過燃燒航空煤油得到高溫、高壓燃氣吹動燃氣輪機葉輪轉動,同時噴出高溫、高壓燃氣,類似火箭一樣提供推力。

2樓:匿名使用者

說特點得有個比較物件吧。。。就汽輪機和發動機而言。

汽輪機的工質是高溫高壓蒸汽,發動機是燃氣。

汽輪機功率高,裝置大;發動機「功率密度」高,體積小。

汽輪機是地面裝置;發動機是要上天的,所以在結構設計和計算校核上差別很大。

汽輪機是有反動式和衝動式,工作原理有差別,不一定都是大風車!但衝動式也有一定的反動度;發動機依靠壓氣機加壓空氣,在燃燒室將空氣和燃油混合燃燒,再在燃氣透平中碰撞做功,不是吹動,別那麼業餘好不!噴氣機的相當一部分推理其實來自空氣對於壓氣機的發作用力!

相對自然環境,汽輪機是閉迴圈,發動機是開迴圈。

透平機械要想運轉平穩,和軸承以及轉子動力學設計有很大關係。但對振動和動平衡有一定的要求,可以參考api617。雖然兩者都不依據那個標準。。。。。。

資料遍地都是,不過wiki上的解釋最生動,自己看去吧。

3樓:田地

汽輪機是能將蒸汽熱能轉化為機械功的外燃迴轉式機械,來自鍋爐的蒸汽進入

汽輪機後,依次經過一 系列環形配置的噴嘴和動葉,將蒸汽的熱能轉化為汽輪機轉子旋轉的機械能。蒸汽在汽輪機中,以不同方式進行能量轉換,便構成了不同工作原理的汽輪機。

牛頓第三運動定律的實際應用

氣推進是伊薩克·牛頓(isaac newton)爵士的第三運動定律的實際應用。該 噴氣發動機

定律表述為:「作用在一物體上的每一個力都有一方向相反大小相等的反作用力。」就飛機推進而言,「物體」是通過發動機時受到加速的空氣。

產生這一加速度所需的力有一大小相等方向相反的反作用力作用在產生這一加速度的裝置上。噴氣發動機用類似於發動機/螺旋槳組合的方式產生推力。二者均靠將大量氣體向後推來推進飛機,一種是以比較低速的大量空氣滑流的形式,而另一種是以極高速的燃氣噴氣流形式。

噴氣反作用最早的著名例子

這一同樣的反作用原理出現於所有運動形式之中,通常有許多應用方式。噴氣反作用最早的著名例子是公元前120年作為一種玩具生產的赫羅的發動機。這種玩具表明從噴嘴中噴出的水蒸氣的能量能夠把大小相等方向相反的反作用力傳給噴嘴本身,從而引起發動機旋轉。

類似的旋轉式花園噴灌器是這一原理更為實用的一個例子。這種噴灌器藉助於作用於 渦扇發動機

噴水嘴的反作用力旋轉。現代滅火裝置的高壓噴頭是「噴流反作用」的一個例子。由於水噴流的反作用力,一個消防員經常握不住或控制不了水管。

也許,這一原理的最簡單的表演是狂歡節的氣球,當它放出空氣或氣體時,它便沿著與噴氣相反的方向急速飛走。

噴氣反作用是一種內部現象

噴氣反作用絕對是一種內部現象。它不象人們經常想象的那樣說成是由於噴氣流作用在大氣上的壓力所造成的。實際上,噴氣推進發動機,無論火箭、衝壓噴氣、或者渦輪噴氣,都是設計成加速空氣流或者燃氣流並將其高速排出的一種裝置。

當然,這樣做有不同的方式。但是,在所 噴氣發動機

有例子中,作用在發動機上的最終的反作用力即推力是與發動機排出的氣流的質量以及氣流的速度成比例的。換言之,給大量空氣附加一個小速度或者給少量空氣一個大速度能提供同樣的推力。實用中,人們喜歡前者,因為降低噴氣速度能得到更高的推進效率。

  它們的工作過程可歸納為:進氣、壓縮、燃燒、排氣。

編輯本段噴氣推進的幾種方式

不同型別的噴氣發動機,無論衝壓噴氣、脈衝噴氣、燃氣輪機、渦輪/衝壓噴氣或者渦輪-火箭,其差別僅在於「推力提供者」即發動機**能量並將能量轉換成飛行動力的方式。

衝壓噴氣發動機

衝壓噴氣發動機實際上是一種氣動熱力涵道。它沒有任何主要旋轉零件,只 渦輪噴氣發動機

包含一個擴張形進氣涵道和一個收斂形或者收斂-擴張形出口。當由外部能源強迫其向前運動時,空氣被迫進入進氣道。當它流過這一擴散形涵道時,其速度或動能降低,而壓力能增加。

爾後,靠燃油的燃燒來增加其總能量,膨脹的燃氣通過出口涵道高速排入大氣。衝壓噴氣發動機常作為導彈和靶機的動力裝置,但單純的衝壓噴氣發動機不適於作為普通飛機動力裝置,因為在它產生推力前,要求向它施加向前的運動。

脈衝噴氣發動機

脈衝噴氣發動機採用間歇燃燒原理。與衝壓噴氣發動機不同,它能在靜止狀態工作。這種發動機是由類似衝壓噴氣發動機的一種空氣動力涵道構成。

它的壓力較高,結構比較堅實。進氣涵道有許多進氣「活門」,在彈簧拉力作用下處於開啟位置,通過開啟的活門空氣進入燃燒室,並靠燃燒噴入燃燒室中去的燃油得到加熱,由此引起的膨脹使壓力升高,迫使活門關閉,然後膨脹的燃氣向後噴出;排氣造成降壓,使活門重新 噴氣發動機

開啟。這種過程周而復始。脈衝噴氣發動機曾經被設計成***旋翼的推進裝置,有的還通過精心設計涵道來控制共振迴圈的壓力變化而省去了進氣活門。

但脈衝噴氣發動機不適於作為飛機動力裝置,因為它的油耗高,又無法達到現代燃氣渦輪發動機的效能。   火箭發動機雖然也屬於噴氣發動機,但它們有重大區別。即火箭發動機不用大氣作為推進流體,而用它攜帶的液態燃料或化學分解而形成的燃料與氧氣劑的燃燒來產生它自己的推進流體,從而能在地球大氣層外工作,但因此它也只適用工作時間很短的情況.

渦輪噴氣式發動機

渦輪噴氣式發動機應用於噴氣推進避免了火箭和衝壓噴氣發動機固有的弱點,因為採用了渦輪驅動的壓氣機,因此在低速時發動機也有足夠的壓力來產生強大的推力。渦輪噴氣發動機按照「工作迴圈」工作。它從大氣中吸進空氣,經壓縮和加熱這一過程之後,得到能量和動量的空氣以高達2000英尺/秒(610米/秒)或者大約1400英里/小時(2253公里/小時)的速度從推進噴管中排出。

在高速噴氣流噴出發動機時,同時帶動壓氣機和渦輪繼續旋轉,維持「工作迴圈」。渦輪發動機的機械佈局比較簡單,因為 噴氣發動機

它只包含兩個主要旋轉部分,即壓氣機和渦輪,還有一個或者若干個燃燒室。然而,並非這種發動機的所有方面都具有這種簡單性,因為熱力和氣動力問題是比較複雜的。這些問題是由燃燒室和渦輪的高工作溫度、通過壓氣機和渦輪葉片而不斷變化著的氣流、以及排出燃氣並形成推進噴氣流的排氣系統的設計工作造成的。

  飛機速度低於大約450英里/小時(724公里/小時)時,純噴氣發動機的效率低於螺旋槳型發動機的效率,因為它的推進效率在很大程度上取決於它的飛行速度;因而,純渦輪噴氣發動機最適合較高的飛行速度。然而,由於螺旋槳的高葉尖速度造成的氣流擾動,在350英里/小時(563公里/小時)以上時螺旋槳效率迅速降低。這些特性使得一些中等速度飛行的飛機不用純渦輪噴氣裝置而採用螺旋槳和燃氣渦輪發動機的組合 -- 渦輪螺旋槳式發動機。

  螺旋槳/渦輪組合的優越性在一定程度上被內外涵發動機、涵道風扇發動機和槳扇發動機的引入所取代。這些發動機比純噴氣發動機流量大而噴氣速度低,因而,其推進效率與渦輪螺旋槳發動機相當,超過了純噴氣發動機的推進效率。

渦輪/衝壓噴氣發動機

渦輪/衝壓噴氣發動機將渦輪噴氣發動機(它常用於馬赫數低於3的各種速度)與衝壓噴氣發動機結合起來,在高馬赫數時具有良好的效能。這種發動機的周圍是一涵道,前部具有可調進氣道,後部是帶可調噴口的加力噴管。起飛和加速、以及馬赫數3以下的飛行狀態下,發動機用常規的渦輪噴氣式發動機的工作方式;當飛機加速到馬赫數3以上時,其渦輪噴氣機構被關閉,氣道空氣藉助於導向葉片繞過壓氣機,直接流入加力噴管,此時該加力噴管成為衝壓噴氣發動機的燃燒室。

這種發動機適合要求高速飛行並且維持高馬赫數巡航狀態的飛機,在這些狀態下,該發動機是以衝壓噴氣發動機方式工作的。

渦輪/火箭發動機

與渦輪/衝壓噴氣發動機的結構相似,一個重要的差異在於它自備燃燒用的氧。這種發動機有一多級渦輪驅動的低壓壓氣機,而驅動渦輪的功率是在火箭型燃燒室中燃燒燃料和液氧產生的。因為燃氣溫度可高達3500度,在燃氣進入渦輪前,需要用額外的燃油噴入燃燒室以供冷卻。

然後這種富油混合氣(燃氣)用壓氣機流來的空氣稀釋,殘餘的燃油在常規加力系統中燃燒。雖然這種發動機比渦輪/衝壓噴氣發動機小且輕,但是,其油耗更高。這種趨勢使它比較適合截擊機或者航天器的發射載機。

這些飛機要求具有高空高速效能,通常需要有很高的加速效能而無須長的續航時間。

4樓:匿名使用者

汽輪機的工作原理是什麼?

5樓:濟寧鈦浩機械****

汽輪機也稱蒸汽透平發動機,是一種旋轉式蒸汽動力裝置,高溫高壓蒸汽穿過固定噴嘴成為加速的氣流後噴射到葉片上,使裝有葉片排的轉子旋轉,同時對外作功。汽輪機是現代火力發電廠的主要裝置,也用於冶金工業、化學工業、艦船動力裝置中。

汽輪機是能將蒸汽熱能轉化為機械功的外燃迴轉式機械。來自鍋爐的蒸汽進入汽輪機後,依次經過一系列環形配置的噴嘴和動葉,將蒸汽的熱能轉化為汽輪機轉子旋轉的機械能。蒸汽在汽輪機中,以不同方式進行能量轉換,便構成了不同工作原理的汽輪機。

6樓:念賓白老格

你好!汽輪機是發電廠的動力,高溫高壓蒸汽進入汽輪機,衝動汽輪機葉片,帶動汽輪機大軸旋轉,然後傳動到發電機,發出電能。

如有疑問,請追問。

7樓:森甜蹉飆

通過煤介將鍋爐裡的汽水混合物燒到(534度16.7兆帕)高壓蒸汽通過調筏進如高壓缸內做功,衝轉汽輪機,乏汽進入再熱器加熱後送入中壓缸內做功,中壓缸的乏汽又進入低壓缸內做功(逐級做功)衝轉汽輪機的大軸,大軸通過液離耦合器連線帶動發電機,勵磁生電

汽輪機的工作原理

8樓:縱橫豎屏

工作原理:汽輪機是能將蒸汽熱能轉化為機械功的外燃迴轉式機械。

來自鍋爐的蒸汽進入汽輪機後,依次經過一 系列環形配置的噴嘴和動葉,將蒸汽的熱能轉化為汽輪機轉子旋轉的機械能。蒸汽在汽輪機中,以不同方式進行能量轉換,便構成了不同工作原理的汽輪機。

汽輪機優點:

與往復式蒸汽機相比,汽輪機中的蒸汽流動是連續的、高速的,單位面積中能通過的流量大,因而能發出較大的功率。

大功率汽輪機可以採用較高的蒸汽壓力和溫度,故熱效率較高。19世紀以來,汽輪機的發展就是在不斷提高安全可靠性、耐用性和保證執行方便的基礎上,增大單機功率和提高裝置的熱經濟性。

擴充套件資料:

汽輪機種類:

汽輪機種類很多,根據結構、工作原理、熱力效能、用途、氣缸數目的不同有多種分類方法。

1,按結構

有單級汽輪機和多級汽輪機;各級裝在一個汽缸內的單缸汽輪機,和各級分裝在幾個汽缸內的多缸汽輪機;各級裝在一根軸上的單軸汽輪機,和各級裝在兩根平行軸上的雙軸汽輪機等。

2,按工作原理

有蒸汽主要在各級噴嘴(或靜葉)中膨脹的衝動式汽輪機;蒸汽在靜葉和動葉中都膨脹的反動式汽輪機;以及蒸汽在噴嘴中膨脹後的動能在幾列動葉上加以利用的速度級汽輪機。

3,按熱力特性

有凝汽式、供熱式、背壓式、抽汽式和飽和蒸汽汽輪機等型別。凝汽式汽輪機排出的蒸汽流入凝汽器,排汽壓力低於大氣壓力,因此具有良好的熱力效能,是最為常用的一種汽輪機;

供熱式汽輪機既提供動力驅動發電機或其他機械,又提供生產或生活用熱,具有較高的熱能利用率;背壓式汽輪機的排汽壓力大於大氣壓力的汽輪機;

抽汽式汽輪機是能從中間級抽出蒸汽供熱的汽輪機;飽和蒸汽輪機是以飽和狀態的蒸汽作為新蒸汽的汽輪機。

4,按用途

可分為為電站汽輪機、工業汽輪機、船用汽輪機等。

5,按汽缸數目

可分為單缸汽輪機、雙缸汽輪機和多缸汽輪機。

6,其他

另外還可按照蒸汽初壓(低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界、超臨界、超超臨界)、排列方式(單軸、雙軸)等進行分類。

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