渦輪發動機是內燃機的一種。常用作飛機的發動機。其主要材料是鎢合金。按照涵道比的不同,分為渦輪風扇發動機或渦輪噴氣發動機;另外還有渦輪旋槳發動機(或渦輪螺旋槳發動機、渦輪槳發動機等),以及類似但用於直升機上的渦輪軸發動機,以及由渦輪發動機衍生出來,用於車輛、船艦、發電等的燃氣渦輪引擎。
簡介,套用,渦輪螺旋槳發動機,渦輪風扇發動機,渦輪噴氣發動機,渦輪軸發動機,渦輪發動機燃燒室,
簡介
渦輪發動機主要源於鎢合金的優良物理機械性。但是鎢合金渦輪發動機的組成與工作原理和其他的基本相同。
組成:渦輪發動機都具備壓縮機(Compressor)、燃燒室(Cumbustion)、渦輪機(Turbine,也就是渦輪發動機之名的來源)三大部件。
部件組成公用:壓縮機通常還分成低壓壓縮機(低壓段)和高壓壓縮機(高壓段),低壓段有時也兼具進氣風扇增加進氣量的作用,進入的氣流在壓縮機內被壓縮成高密度、高壓、低速的氣流,以增加發動機的效率。氣流進入燃燒室後,由供油噴嘴噴射出燃料,在燃燒室內與氣流混合併燃燒。燃燒後產生的高熱廢氣,接著會推動渦輪機使其旋轉,然後帶著剩餘的能量,經由噴嘴或排氣管排出,至於會有多少的能量被用來推動渦輪,則視渦輪發動機的種類與設計而定,渦輪機會和壓縮機一樣分成高壓段與低壓段。
工作原理:雖然渦輪發動機可能有許多不同的運作原理,但最簡單的渦輪型式可以只包含一個“轉子”(Rotor),例如一個帶有中心軸的扇葉,將此扇葉放置在流體中(例如空氣或水),流體通過時對扇葉施加的力量會帶動整個轉子開始轉動,進而得以從中心軸輸出軸向的扭力。風車與水車這類的裝置,可以說是人類最早發明的渦輪發動機原型。
套用
渦輪發動機主要源於鎢合金的優良物理機械性能。鎢合金渦輪發動機形式多樣且套用在不同的領域。
渦輪螺旋槳發動機
主要用於時速低於800公里的飛機,如國產運8系列,新舟60(MA60)系列,美國C130系列等飛機,渦輪螺旋槳優點是經濟性好,與渦輪風扇/噴氣發動機相比較更省油,在低速飛行和低高度中使用渦輪螺旋槳的推進效率更高。缺點是噪聲大,不適合高速飛行等等,同時渦輪螺旋槳的推進效率與飛行高度也有關。具體原理請參閱廠家技術手冊規定。
渦輪風扇發動機
主要用於速度大於800公里小於1000公里的飛機,渦輪風扇發動機是目前民航客機的主流發動機,一般採用高涵道比(內涵道與外涵道空氣流量之比)發動機,這種發動機與渦噴發動機相比更省油,在亞音速狀態下推進效率比渦噴發動機高,低噪聲。缺點是發動機迎風面積大,風阻較大,不適合高超音速飛行。
渦輪噴氣發動機
主要用於軍機,但民用飛機也曾使用,如協和飛機使用的奧林帕斯593渦噴發動機;渦噴發動機套用的典型是前蘇聯SU-25飛機,使用留里卡設計局的渦噴發動機作為動力,曾經創下3.3馬赫的戰鬥機速度紀錄與37250米的升限紀錄。與渦輪風扇發動機相比,高速/高空性能好是渦輪噴氣發動機的一大特點。缺點是噪聲大,耗油量大等問題,同時此類發動機不適合低速飛行,在低速飛行中容易造成發動機失速。
渦輪軸發動機
主要用於直升機,與活塞發動機相比,渦輪軸發動機的功率重量比要大得多,所產生的功率也大得多。缺點主要是製造複雜,維護困難,特別是由於渦輪軸發動機的功率大,轉速高,就需要更大的減速齒輪來進行減速,有時候甚至減速齒輪重量占了發動機一半。
渦輪發動機燃燒室
鎢合金渦輪發動機是內燃機的一種,常用作飛機的發動機。
按照涵道比的不同,分為渦輪風扇發動機或渦輪噴氣發動機,另外還有渦輪旋槳發動機(或渦輪螺旋槳發動機、渦輪槳發動機等),以及類似但用於直升機上的渦輪軸發動機,以及由渦輪發動機衍生出來,用於車輛、船艦、發電等的燃氣渦輪引擎。
所有的渦輪發動機都具備壓縮機、燃燒室、渦輪機(也就是渦輪發動機之名的來源)三大部份。壓縮機通常還分成低壓壓縮機(低壓段)和高壓壓縮機(高壓段),低壓段有時也兼具進氣風扇增加進氣量的作用,進入的氣流在壓縮機內被壓縮成高密度、高壓、低速的氣 流,以增加發動機的效率。氣流進入燃燒室後,由供油噴嘴噴射出燃料,在燃燒室內與氣流混合併燃燒。燃燒後產生的高熱廢氣,接著會推動渦輪機使其旋轉,然後 帶著剩餘的能量,經由噴嘴或排氣管排出,至於會有多少的能量被用來推動渦輪,則視渦輪發動機的種類與設計而定,渦輪機會和壓縮機一樣分成高壓段與低壓段。