大涵道比渦扇發動機的難點在什麼地方中國現在需要解決什麼難題

2022-09-04 18:10:29 字數 3795 閱讀 5194

1樓:穿甲皮蛋

第一個難點是風扇,除的外型的設計,主要是加工製造。為了追求更高的函道比,要求風扇具備細長的外型,但是起惡劣的工作環境要求風扇的機械強度不能太低,還要儘可能的減少重量,很多風扇就設計成空心結構。

第二個是壓氣機,難點主要是如何儘可能提高單級增壓比以減少級數,提高壓氣機的抗熱能力,以及減少壓氣機工作振喘。

這些會牽涉到材料學,以及高難度的鑄造技術,機械加工技術和多軸聯動數控機床等很多難題。

以上領域我國還存在很大不足,其他的如渦輪,噴管,各種伐門通路等問題我國都擁有比較成熟設計製造技術。

2樓:月上中天

航空發動機號稱工業之花不是白叫的,是整個國家工業實力的體現理論,材料,工藝,計算,設計,缺一不可

中國理論上還可以

材料上進步很快,也還湊活

工藝上,差的太多,還在摸索,尤其是葉片的製造需要很高的精度,又不能機械切割,只能鑄造,重量又有很高的要求,難度非常大

計算,中國的風洞,計算機都還可以

設計,差距最大,之前沒有經驗,從頭摸索

3樓:

這個沒什麼難的,因為它只不過是核心機的一種發展形勢而已,中國的問題在於沒有系統研製核心機,只要有了成熟的核心機,大涵道發動機也是水到渠成的事。

4樓:

各個風扇之間的配合~

涵道比的具體值~

如何讓發動機效率最高~

最後一條是最頭疼的~也是中國發動機最弱的一項~

5樓:流星雨看星

難點在沒法做出來,國家不投錢

關於渦扇發動機幾個問題

6樓:

1、渦扇發動機風扇兼具螺旋槳和壓氣機功能,大涵道比的風扇作螺旋槳產生的推力最多可以佔總推力的多大比例?

先說壓氣機的問題。風扇確實具有壓氣機的作用,但只是初步壓縮,主要還是要靠壓氣機來完成。風扇的單級增壓比在1.

3-1.6,甚至更高,低涵道比發動機的多級風扇總壓比可以到3左右,那是因為風扇和低壓壓氣機合併的結果,而高函道比渦扇發動機現在基本都採用單級風扇,增壓比能達到1.5以上。

渦扇發動機主要的推力**肯定是燃燒產生的高速氣流,大涵道比渦扇發動機內涵道噴出高溫高速氣體,外涵道噴出低溫低速氣體(雖然是低速,但仍然比進氣速度快),兩者在發動機後自然混合,形成推力。其實看到風扇的密集葉片就知道其作用和螺旋槳還是有一定區別的,雖然能提供動力,但所佔比例應該很小。

圖上是一個典型的雙轉子大涵道比渦輪風扇發動機,藍綠色為一個轉子,黃色為另一個轉子,中間橙紅色的是燃燒室。燃燒後的高速氣體帶動了兩個轉子,通過軸使風扇、低壓壓氣機、高壓壓氣機轉動。如果大部分推力是由風扇產生的,那就說明燃燒室後的葉片大大降低了氣體的速度,從而將推力轉化為轉速,傳遞給風扇,再帶動氣體形成推力,完全是多此一舉,能量傳遞的次數越多則效率越低,直接由噴氣產生推力顯然效率更高。

所以燃燒室後的葉片只要吸收一小部分推力,形成壓氣機需要的轉速就可以了。大涵道比渦扇發動機的動力有一部分是來自於內涵道高溫高度氣體使外涵道低溫低速氣體膨脹產生的,這部分很重要,佔比應該僅次於內涵道直接產生的推力。

2、為什麼說渦扇發動機技術複雜,尤其是如何將風扇吸入的氣流正確的分配給外涵道和內涵道,是極大的技術難題?

內外涵道的大小就是進氣流量的大小,而流量大小並不等同於涵道面積的大小。這個地方的複雜之處在於需要大量的試驗,雖然大多數渦扇發動機是軸流式,但是氣體的流動往往不是規則的,進入發動機的氣體還是有離心或者向心的法向速度(上圖中,風扇出氣體的偏向就是有法向速度),所以進氣量並不完全等於涵道的面積,需要大量的試驗和計算得出最佳的涵道面積比,得出最佳的進氣口形狀,得出風扇葉片的形狀,這需要大量的試驗資料支撐。

這裡再說明一下渦扇發動機的增推原理。動量等於mv,而動能等於1/2mv^2,同樣的動能,如果v減小一半,則m需增大到4m,就能獲得兩倍的動量,即消耗同樣的能量,獲得更大的推力,外涵道的出現就是為了增大m,而帶動風扇和低壓壓氣機的渦輪就是為了降低v。

綜合「增推原理」和第一問中「大涵道比渦扇發動機的動力有一部分是來自於內涵道高溫高度氣體使外涵道低溫低速氣體膨脹產生的」,可以知道外涵道進氣量的大小是非常重要的,可見涵道大小的重要性,只有最合適的大小才能發揮出發動機的最佳效能。

3、為什麼大涵道比渦扇 需要更多級的壓氣機和更好的壓比?

更大的增壓比顯然就是因為上面所說的「內涵道高溫高度氣體使外涵道低溫低速氣體膨脹」,內涵道的溫度和推力越高,就能使外涵道噴出的氣體膨脹的越厲害,從而產生更大的推力,這個效能特點在小涵道比渦扇發動機上是不具備的,過高的增壓比只會降低小涵道比渦扇發動機的效率,這也是現在大小涵道比渦扇發動機設計分流的原因。

典型大涵道比渦扇發動機主要由哪些部件組成?

7樓:匿名使用者

進氣道,低壓壓氣機(風扇),高壓壓氣機,燃燒室,高壓渦輪,低壓渦輪,混合室(大涵道一般沒有,小涵道有),加力燃燒室(部分有),尾噴管。

什麼叫大涵道比渦扇發動機

8樓:匿名使用者

與普通渦輪噴氣發動機相比,渦扇發動機加裝了由渦輪帶動的風扇和一個外涵道。

風扇轉動壓縮空氣,經壓縮的空氣分為兩股。外股氣流平行流動,經噴管直接排出,產生推力;內股氣流與普通噴氣發動機一樣,經過壓氣機、燃燒室和渦輪之後由噴管排出。

外股與內股氣流的流量之比稱涵道比或者流量比。20世紀50年代出現的第一代渦輪風扇發動機,涵道比較小,約為1左右。70年代發展的第二代,則達到5~8的高涵道比。

第三代渦扇發動機的涵道比更高,在7~10之間。

涵道比對發動機效能影響較大。高涵道比的渦扇發動機具有耗油率低、噪聲低、排氣汙染小的特點,所以十分適合在大型民航客機上使用。

然而,高涵道比也會帶來一些缺陷,主要是排氣速度和單位推力的下降,引起發動機迎風面積增加,推重比降低,這樣就會影響飛機的機動性。所以,一般戰鬥機仍然採用小涵道比的渦扇發動機。

9樓:霍貝菅夏青

最簡單的自己去看民航客機的發動機。那就是典型的大涵道渦扇發動機。

10樓:匿名使用者

涵道比在4以上的渦扇發動機。。。

高涵道比渦扇發動機發展歷程為何?其具有什麼技術特點

11樓:溫婉兒的日常

渦扇發動機優點 : 推力大、推進效率高、噪音低、燃油消耗率低,飛機航程遠。

大,小涵道比渦扇發動機在結構上的區別

槳扇與渦扇各有什麼優缺點?網上很多人說槳扇發動機相比與渦扇發動機既省油又馬力大,這個觀點對不對? 20

12樓:匿名使用者

渦槳發動機就是涵道比無限大的渦扇發動機,優點你說對了缺點就是航速慢,不能用於戰鬥機。

13樓:匿名使用者

主要看機型和大小,小的機型肯定用漿扇啊,而且漿扇提供動力更直接

14樓:special_落年

渦槳是渦輪螺旋槳飛機,渦輪螺旋槳發動機起飛拉力大,中低速飛行時具有較好的經濟性,常用於轟炸機,支線客機,比如國產新舟60。渦槳發動機功率,隨飛行速度增加變化不大,但當空速增加到一定速度,螺旋槳將出現激波,拉力急劇下降,使渦槳發動機只適合中低速飛行。

大涵道比渦扇發動機,常用於民航客機,涵道比較高的渦扇發動機,發動機推力隨著飛行馬赫數的增加而不斷下降,不適宜作超音速飛行。一般都是飛高亞音速,就是不超臨界馬赫數。

另外戰鬥機是渦輪噴氣發動機。渦輪噴氣發動機迎風面積小,具有較好的速度效能,但亞音速經濟性差,適宜作超音速飛機的動力裝置。

總結一下快慢關係和油耗: 渦槳適合中低速飛行,渦扇適合高亞音速飛行,渦噴超音速飛行前兩個都省油,渦噴費油。

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