超级军网菜鸟问题，涡扇发动机推比更大是什么原因？
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 19:57:21
一般来说，其他条件相当的情况下，涡扇的推比比涡喷要高。
这个是什么原因造成的呢？难道仅仅是外涵道气流？一般来说，其他条件相当的情况下，涡扇的推比比涡喷要高。
这个是什么原因造成的呢？难道仅仅是外涵道气流？
这个是什么原因造成的呢？难道仅仅是外涵道气流？一般来说，其他条件相当的情况下，涡扇的推比比涡喷要高。
这个是什么原因造成的呢？难道仅仅是外涵道气流？
压比高，冷却好？
偶也思考很久了，看看各位同学的回复先
涡扇的经济性比较好的原因涉及动量定理。总的来说，在能量一定的条件下，低速，低温，大量的推进工质，提供的推力大于高速，高温，少量的推进工质。这个结论用动量守恒定理就能推导出来。
涡扇因为引入了外涵道的气流，比较符合“低速，低温，大量的推进工质”这一条件。同样可以推导出涡桨的经济性会更好。
至于推比。。。取决于发动机吧，比方火箭发动机的推比就最好，当然燃料重量不计。
涡扇的经济性比较好的原因涉及动量定理。总的来说，在能量一定的条件下，低速，低温，大量的推进工质，提供的推力大于高速，高温，少量的推进工质。这个结论用动量守恒定理就能推导出来。
涡扇因为引入了外涵道的气流，比较符合“低速，低温，大量的推进工质”这一条件。同样可以推导出涡桨的经济性会更好。
至于推比。。。取决于发动机吧，比方火箭发动机的推比就最好，当然燃料重量不计。
其实无加力涡扇和涡喷的推比差别不大吧，涡扇的主要优势来自耗油率。
而加力推比比较高是因为有更多新鲜空气进入后燃室。
而加力推比比较高是因为有更多新鲜空气进入后燃室。
利用动能的表达式和动量的表达式，很容易证明上面的结论。
但是上述成立是在飞行速度不高的情况下的，高速时不见的成立。
但是上述成立是在飞行速度不高的情况下的，高速时不见的成立。
1/2*mv^2一定的时候
v越小
mv越大
这只能算出耗油率低，不能算出推比大的……
v越小
mv越大
这只能算出耗油率低，不能算出推比大的……
7# 百臂巨人
再由公式
ft=Δmv
可以比较得到的推力大小，我先看到的是推力大小，而不是耗油率
不知你怎样的想法
再由公式
ft=Δmv
可以比较得到的推力大小，我先看到的是推力大小，而不是耗油率
不知你怎样的想法
谢谢楼上诸位。
现在美欧新军用涡扇涵道比越来越小，这是否意味着向涡喷回归？
超音速巡航概念提出，飞机的持续高速性能受到重视，类涡喷的小涵道比涡扇逐渐成为主流？纯种涡喷还会重新成为制空战斗机主流动力么？
现在美欧新军用涡扇涵道比越来越小，这是否意味着向涡喷回归？
超音速巡航概念提出，飞机的持续高速性能受到重视，类涡喷的小涵道比涡扇逐渐成为主流？纯种涡喷还会重新成为制空战斗机主流动力么？
shumuling 发表于 2009-7-17 10:47 
涡扇的推力当然大一些，但是自重也重不少。
从真实产品来看，军用推力的时候，同核心机的涡扇并没有推比的明显优势。
涡扇的推力当然大一些，但是自重也重不少。
从真实产品来看，军用推力的时候，同核心机的涡扇并没有推比的明显优势。
回复10楼的 百臂巨人;
涡扇的优势是在中,低速时推力大,省油
高速时就没有这个优势了,"因为风扇的出气速度低"
涡扇的优势是在中,低速时推力大,省油
高速时就没有这个优势了,"因为风扇的出气速度低"
涡扇推比比涡喷更大的原因大概是：
1.涡扇的热效率（中低空）更高，其是利用高温燃气二次做功；
2.（基于1）在重量（外涵道、风扇等）增加不大的情况下，可以得到更大的推力收益；
所以涡扇推比比涡喷更大一点，但高空不好说，可能要低。:handshake
1.涡扇的热效率（中低空）更高，其是利用高温燃气二次做功；
2.（基于1）在重量（外涵道、风扇等）增加不大的情况下，可以得到更大的推力收益；
所以涡扇推比比涡喷更大一点，但高空不好说，可能要低。:handshake
恩，窝棚多了一个大型空气推力通道。
煤油的能量丝毫没有浪费。
期待答案
同样核心机涡扇、涡喷的军用推比没有明显差别。
然后涡扇由于进入后燃室的混合气体中氧气更充沛，所以加力推比涡扇更大。
然后涡扇由于进入后燃室的混合气体中氧气更充沛，所以加力推比涡扇更大。
我对12楼说的“1.涡扇的热效率（中低空）更高，其是利用高温燃气二次做功；”不太同意：
高温燃气二次做功我认为这里就是加力燃烧，可以得到更大推力，但是热效率为什么更高？什么根据？
而且加力燃烧，只能短时间烧烧，不能长时间烧的。
我对12楼说的“1.涡扇的热效率（中低空）更高，其是利用高温燃气二次做功；”不太同意：
高温燃气二次做功我认为这里就是加力燃烧，可以得到更大推力，但是热效率为什么更高？什么根据？
而且加力燃烧，只能短时间烧烧，不能长时间烧的。
涡扇并不一定是加力才有“高温燃气二次做功”
战斗机用的发动机，叫做“小涵道比混合排气加力式涡轮风扇发动机”。它的核心机排气（高温燃气）与外涵道的压缩空气混合，加热外涵道的压缩空气，以增加做功能力。即使是非加力状态，也是利用自身的高温二次做功的。
战斗机用的发动机，叫做“小涵道比混合排气加力式涡轮风扇发动机”。它的核心机排气（高温燃气）与外涵道的压缩空气混合，加热外涵道的压缩空气，以增加做功能力。即使是非加力状态，也是利用自身的高温二次做功的。
涡扇并不一定是加力才有“高温燃气二次做功”
战斗机用的发动机，叫做“小涵道比混合排气加力式涡轮风扇发动机”。它的核心机排气（高温燃气）与外涵道的压缩空气混合，加热外涵道的压缩空气，以增加做功能力。即使是非加力状态，也是利用自身的高温二次做功的。
战斗机用的发动机，叫做“小涵道比混合排气加力式涡轮风扇发动机”。它的核心机排气（高温燃气）与外涵道的压缩空气混合，加热外涵道的压缩空气，以增加做功能力。即使是非加力状态，也是利用自身的高温二次做功的。
晕！
又TMD发了两遍......该死的网络！
又TMD发了两遍......该死的网络！
克虏伯火炮 发表于 2009-7-26 21:53
和火炮兄讨论这个问题，请指教
"核心机排气（高温燃气）与外涵道的压缩空气混合，加热外涵道的压缩空气"，如何混合？气体是在高速流动的，他们可能接触的时间也特别短。要混合好话，两者气体之间摩擦会相当大，零件结构也复杂。所以我猜想要加热的话，只能气体边缘部分加热一下而已。
和火炮兄讨论这个问题，请指教
"核心机排气（高温燃气）与外涵道的压缩空气混合，加热外涵道的压缩空气"，如何混合？气体是在高速流动的，他们可能接触的时间也特别短。要混合好话，两者气体之间摩擦会相当大，零件结构也复杂。所以我猜想要加热的话，只能气体边缘部分加热一下而已。
17# shumuling
呵呵,我也是外行呀!不过我所指的"二次做工"是说"燃烧室中的高温高压燃气中的部分能量通过低压涡轮带动分扇,对外涵气流进行做工而产生额外的推力";您可能有点误会了,喝杯茶[:a14:] :handshake
呵呵,我也是外行呀!不过我所指的"二次做工"是说"燃烧室中的高温高压燃气中的部分能量通过低压涡轮带动分扇,对外涵气流进行做工而产生额外的推力";您可能有点误会了,喝杯茶[:a14:] :handshake
回复shumuling网友,我曾经回复过您在17楼的问题,但该死的网络!!!
谢谢克虏伯火炮替我作了近似的答复,现在我也不揣浅薄,替火炮兄做答一下:
1.关于内/外涵道来流的混合,常用有2种方式,其中军机大都采用直接在加力燃烧室中进行混合并做功;大型民机则通常相反;
2.(混合的)来流速度的确很快(高亚音速甚至超音速),那混合的程度可不是一般我们通常意义上的湍流要激烈的多!不需要多么复杂的零件结构.
3.
谢谢克虏伯火炮替我作了近似的答复,现在我也不揣浅薄,替火炮兄做答一下:
1.关于内/外涵道来流的混合,常用有2种方式,其中军机大都采用直接在加力燃烧室中进行混合并做功;大型民机则通常相反;
2.(混合的)来流速度的确很快(高亚音速甚至超音速),那混合的程度可不是一般我们通常意义上的湍流要激烈的多!不需要多么复杂的零件结构.
3.
17# shumuling
:handshake其实加力燃烧时的(发动机)热效率根本不高;关于热效率,可以用"单位燃油一定时间内能产生多少有用推力"这样的比方来理解;大型民机发动机的(多数情况下)热效率比F22用的119要高得多.
加力燃烧在很多情况下不能长时间使用有两点:
1.油耗太高;2.发动机的结构/材料限制.:handshake
:handshake其实加力燃烧时的(发动机)热效率根本不高;关于热效率,可以用"单位燃油一定时间内能产生多少有用推力"这样的比方来理解;大型民机发动机的(多数情况下)热效率比F22用的119要高得多.
加力燃烧在很多情况下不能长时间使用有两点:
1.油耗太高;2.发动机的结构/材料限制.:handshake
24# 尤瑞纳斯
如果想较长时间使用"加力":
1.选择较底的加温比、油气比和合适的总压比;
2.取较高的涡轮前温度(当达到~2500K时,就不会有人再选择加力燃烧);
3.外涵来流直接进行燃烧做工,可"超巡":D
:handshake [:a14:]
如果想较长时间使用"加力":
1.选择较底的加温比、油气比和合适的总压比;
2.取较高的涡轮前温度(当达到~2500K时,就不会有人再选择加力燃烧);
3.外涵来流直接进行燃烧做工,可"超巡":D
:handshake [:a14:]
17# shumuling
如果想较长时间使用"加力":
1.选择较底的加温比、油气比和合适的总压比;
2.取较高的涡轮前温度(当达到~2500K时,就不会有人再选择加力燃烧);
3.外涵来流直接进行燃烧做工,可"超巡":D
:handshake [:a14:]
如果想较长时间使用"加力":
1.选择较底的加温比、油气比和合适的总压比;
2.取较高的涡轮前温度(当达到~2500K时,就不会有人再选择加力燃烧);
3.外涵来流直接进行燃烧做工,可"超巡":D
:handshake [:a14:]
17# shumuling
如果想较长时间使用"加力":
1.选择较底的加温比、油气比和合适的总压比;
2.取较高的涡轮前温度(当达到~2500K时,就不会有人再选择加力燃烧);
3.外涵来流直接进行燃烧做工,可"超巡":D
:handshake [:a14:]
如果想较长时间使用"加力":
1.选择较底的加温比、油气比和合适的总压比;
2.取较高的涡轮前温度(当达到~2500K时,就不会有人再选择加力燃烧);
3.外涵来流直接进行燃烧做工,可"超巡":D
:handshake [:a14:]
24# 尤瑞纳斯
如果想较长时间使用"加力":
1.选择较底的加温比、油气比和合适的总压比;
2.取较高的涡轮前温度(当达到~2500K时,就不会有人再选择加力燃烧);
3.外涵来流直接进行燃烧做工,可"超巡":D
:handshake [:a14:]
如果想较长时间使用"加力":
1.选择较底的加温比、油气比和合适的总压比;
2.取较高的涡轮前温度(当达到~2500K时,就不会有人再选择加力燃烧);
3.外涵来流直接进行燃烧做工,可"超巡":D
:handshake [:a14:]
shumuling网友:
如果想较长时间使用"加力":
1.选择较底的加温比、油气比和合适的总压比;
2.取较高的涡轮前温度(当达到~2500K时,就不会有人再选择加力燃烧);
3.外涵来流直接进行燃烧做工,可"超巡":D
:handshake [:a14:]
如果想较长时间使用"加力":
1.选择较底的加温比、油气比和合适的总压比;
2.取较高的涡轮前温度(当达到~2500K时,就不会有人再选择加力燃烧);
3.外涵来流直接进行燃烧做工,可"超巡":D
:handshake [:a14:]
shumuling网友:
如果想较长时间使用"加力":
1.选择较底的加温比、油气比和合适的总压比;
2.取较高的涡轮前温度(当达到~2500K时,就不会有人再选择加力燃烧);
3.外涵来流直接进行燃烧做工,可"超巡":D
:handshake [:a14:]
(网络怎么了???)
如果想较长时间使用"加力":
1.选择较底的加温比、油气比和合适的总压比;
2.取较高的涡轮前温度(当达到~2500K时,就不会有人再选择加力燃烧);
3.外涵来流直接进行燃烧做工,可"超巡":D
:handshake [:a14:]
(网络怎么了???)
"核心机排气（高温燃气）与外涵道的压缩空气混合，加热外涵道的压缩空气"，如何混合？气体是在高速流动的，他们可能接触的时间也特别短。要混合好话，两者气体之间摩擦会相当大，零件结构也复杂。所以我猜想要加热的话，只能气体边缘部分加热一下而已。
shumuling 发表于 2009-7-29 16:07
指教实在不敢当，我也是外行。你的问题尤瑞纳斯已经做了很好的解释。
如果想更具体些直观些，看下战斗机发动机的结构剖视示意图吧，从文字上我说不清，其实也是不懂...
刚百着一张混合排气加力式涡轮风扇结构示意图，看下吧
"核心机排气（高温燃气）与外涵道的压缩空气混合，加热外涵道的压缩空气"，如何混合？气体是在高速流动的，他们可能接触的时间也特别短。要混合好话，两者气体之间摩擦会相当大，零件结构也复杂。所以我猜想要加热的话，只能气体边缘部分加热一下而已。
shumuling 发表于 2009-7-29 16:07
指教实在不敢当，我也是外行。你的问题尤瑞纳斯已经做了很好的解释。
如果想更具体些直观些，看下战斗机发动机的结构剖视示意图吧，从文字上我说不清，其实也是不懂...
刚百着一张混合排气加力式涡轮风扇结构示意图，看下吧
俺不是航空专业，但是理工科的。
赶脚这个问题很简单。
动量定理 和 能量守恒定理。
假设（仅仅是假设）两个发动机，一个涡喷，一个涡扇，耗油率相同，那么涡扇的推力肯定比涡喷大，这是因为涡扇有外涵道，总进气量大大超过涡喷的，出气的温度也肯定比涡喷低（外涵道进来的气体和燃烧室排出的气体混合），也就是说，航空煤油燃烧的能量转化为热能（浪费掉的）的比例低。
当然，假如采用了天顶星技术，涡喷的总进气量和涡扇相同，喷出的气体温度也和涡扇相同，那么推力肯定也和涡扇没差别。
俺只是从物理原理上这么理解滴，请各位巨巨指正。
赶脚这个问题很简单。
动量定理 和 能量守恒定理。
假设（仅仅是假设）两个发动机，一个涡喷，一个涡扇，耗油率相同，那么涡扇的推力肯定比涡喷大，这是因为涡扇有外涵道，总进气量大大超过涡喷的，出气的温度也肯定比涡喷低（外涵道进来的气体和燃烧室排出的气体混合），也就是说，航空煤油燃烧的能量转化为热能（浪费掉的）的比例低。
当然，假如采用了天顶星技术，涡喷的总进气量和涡扇相同，喷出的气体温度也和涡扇相同，那么推力肯定也和涡扇没差别。
俺只是从物理原理上这么理解滴，请各位巨巨指正。
31# 克虏伯火炮
回复火炮兄，
看了上面的图，我仍然认为用核心机排气（高温燃气）加热外涵道的气流，效果是不行的，流动得非常快，气体在发动机里呆的时间很短，能加热到什么程度？只能表面加热，接触的地方加热罢了。
除非两种气体混合得非常好，从上面图看，结构上没有做到
回复火炮兄，
看了上面的图，我仍然认为用核心机排气（高温燃气）加热外涵道的气流，效果是不行的，流动得非常快，气体在发动机里呆的时间很短，能加热到什么程度？只能表面加热，接触的地方加热罢了。
除非两种气体混合得非常好，从上面图看，结构上没有做到
shumuling 发表于 2009-8-4 07:47
实际发动机上有各种掺混器……
实际发动机上有各种掺混器……