涡轴和涡浆的区别

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/29 19:00:53
本人是发动机小白,一直不明白涡轴和涡浆的区别,感觉两者都是用轴驱动的,望高手解毒本人是发动机小白,一直不明白涡轴和涡浆的区别,感觉两者都是用轴驱动的,望高手解毒
涡轴用于直升机,有传动轴传递力矩到变速器,一般传动轴跟涡轮轴垂直。

涡桨则是涡轮轴直接驱动变速器。

以上是个人的理解,与定义肯定有不同之处。
占个位学习!
涡轴是把排气通过涡轮都转换成轴功率(忽略效率),涡桨是把排气大部分转换成轴功率,剩余的排气还产生一定的推力,这样的推进效率比单纯靠螺旋桨要好些。

本人是发动机小白,一直不明白涡轴和涡浆的区别,感觉两者都是用轴驱动的,望高手解毒
sh_coffee 发表于 2010-9-1 13:49

涡轴发动机从自由涡轮输出动力,输出轴和燃气涡轮没有机械连接;
涡桨发动机从压气机轴经减速齿轮组输出动力,输出轴和燃气涡轮有机械连接。
本人是发动机小白,一直不明白涡轴和涡浆的区别,感觉两者都是用轴驱动的,望高手解毒
sh_coffee 发表于 2010-9-1 13:49

涡轴发动机从自由涡轮输出动力,输出轴和燃气涡轮没有机械连接;
涡桨发动机从压气机轴经减速齿轮组输出动力,输出轴和燃气涡轮有机械连接。
shutgun 发表于 2010-9-4 21:45
你正好说反了
shutgun 发表于 2010-9-4 21:45

反了
涡桨不装桨叶那一段就是涡轴了,哈哈

你正好说反了
zlaser 发表于 2010-9-5 11:17

反了???是你自己弄反了吧!
下图是涡轴8的结构图,自己看看吧。

你正好说反了
zlaser 发表于 2010-9-5 11:17

反了???是你自己弄反了吧!
下图是涡轴8的结构图,自己看看吧。
直升机之所以比固定翼更麻烦,涡轴需要性能优良的减速器是一个重要因素,没有好的减速器,再好的发动机也无法发挥全部性能,反之涡桨对减速器就没什么要求(这个我不知道是否正确)
结构上类似于涡轮螺旋桨发动机,但主要区别在于涡轮螺旋桨发动机排出的尾气还会产生一些残余推进力。另外对于涡轮螺旋桨发动机,传动系统的主减速器是集成在发动机上的,而对于涡轮轴发动机,则是分离开的。
9楼的图
这个图是用自由涡轮输出功率,相当于把前两级涡轮剩下推力转化为扭矩。前两级涡轮则是驱动压气机。这是比较少见的例子。
zlaser 发表于 2010-9-5 11:17


   对不起,是你这个贵宾反了

涡轴发动机从自由涡轮输出动力,输出轴和燃气涡轮没有机械连接;
涡桨发动机从压气机轴经减速齿轮组输出 ...
shutgun 发表于 2010-9-4 21:45



    是否使用自由涡轮,有没有机械连接不是涡轴和涡浆的必然区别吧。

  涡浆机里,除了著名的Dart是直接从主轴输出功率的,大部分都是用自由涡轮输出的吧。

  类似的,涡轴的除了部分早期和小功率的型号,大部分也都是自由涡轮输出。  区别只在于是否自带减速机?

从主轴输出功率影响压气机效率吧,所以现代无论涡轴涡浆都是用自由涡轮的,偶大约是这么理解的
涡轴发动机从自由涡轮输出动力,输出轴和燃气涡轮没有机械连接;
涡桨发动机从压气机轴经减速齿轮组输出 ...
shutgun 发表于 2010-9-4 21:45



    是否使用自由涡轮,有没有机械连接不是涡轴和涡浆的必然区别吧。

  涡浆机里,除了著名的Dart是直接从主轴输出功率的,大部分都是用自由涡轮输出的吧。

  类似的,涡轴的除了部分早期和小功率的型号,大部分也都是自由涡轮输出。  区别只在于是否自带减速机?

从主轴输出功率影响压气机效率吧,所以现代无论涡轴涡浆都是用自由涡轮的,偶大约是这么理解的
个人看来,涡轴涡浆压根就是一个东西,没什么大区别。   真要说主要区别的话,要么就是涡浆自带减速机,外面看起来螺旋桨就是直接和发动机相连的。涡轴则是外接减速机,看起来就是螺旋桨通过减速机和发动机相连。  但本质是一样的,只是外在看起来不一样而已,何况好像有些涡轴同样也自带减速器。  当然安装在不同的位置和飞机上肯定有点适应性的修改,例如直升机上排气通常不用来排放提供额外的推力。
新手学习了

定轴式涡轮轴

定轴式涡轮轴

涡浆

涡浆
贵宾反了贵宾反了
涡轴发动机是不包含减速机的  涡浆发动机则包含减速机以便直接驱动螺旋桨
{:yan:}发现很多人连定轴涡轮轴发动机和自由涡轮轴发动机都分不清!
SHINEKON 发表于 2010-9-22 08:37


    现在自由涡轮轴发动机占决大多数吧。
话说涡轴和涡浆的关系真是太近了,我们国家研发新一代的涡轴和涡浆,都是一个项目两种机型的。
回复 22# emellzzq
自由涡轮是占大多数,我是说上面的回复,很多人没分清,解释的单一。涡轮还有过滤、防尘装置,减速机差别更大。当然主体很类似
涡轴的功率输出主要靠那个轴,涡浆功率输出靠浆。
受教了,不过这两个确切的说应该是涡浆属于特殊的涡轴吧
占个位学习!
难道还能有2个真理存在?
小白继续关注。。。
难道就没有一个权威来讲一下吗?
区别是有无机械联接
装运输机上就是涡桨发动机,装直升机上就是涡轴发动机,没多大区别,最多减速器有点变化,涡轴的转速要比涡桨低点。我们和直九一起引进法国产涡轴8换个减速器装运12上就成涡桨9了。
uiopuiop 发表于 2010-10-21 12:57
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自由涡轮的话是没有机械连接的

个人认为涡桨和涡轴本质上就是一个东西,都是输出轴功率,最大不同就是涡桨还有排气输出推力了,其次就是轴输出后的减速比不一样,最后就是功率不一样,涡桨功率一般比涡轴要打。


涡桨和涡轴最本质的区别还是动力输出方式略有不同. 涡桨由于用在固定翼飞机上,在设计时必须考虑桨叶叶尖速度问题,桨叶的叶尖速度不能过快,所以涡桨飞机对于螺旋桨的转速是有限制的.但是一限制螺旋桨的转速,势必其螺旋桨对于飞机的拉力就会下降,因此涡桨发动机会保留一定的核心机推力,以弥补螺旋桨转速的限制导致的推力不足.也就是涡桨飞机的排气口(类似涡扇发动机的内涵道排气口)是有一定推力的,只不过这推力很小,只占到整个涡桨发动机的5%,但这推力绝对不能忽略不计. 涡桨发动机的推力由95%的螺旋桨拉力+5%的排气口燃气推力(内涵道推力)组成.

涡轴发动机由于要应付飞行器的垂直起降,因此它必须把其燃烧室大部分的高温高压的燃气能量都得有效的转化成机械轴功率,所以涡轴发动机的废气是没什么推力可言的,可以说是小得忽略不计的.涡轴发动机的动力涡轮吸收燃烧室高温高压燃气从而转化成机械轴功率的能力,是航发中效率最高的,因为这是垂直起降的需要.垂直起降状态对于发动机而言是最废油的,因此涡轴要想高效率的垂直起降,必须把高温高压的燃气最大限度的转化成机械轴功率.其实你也可以把涡轴看成一种超高功率重量比的,简单循环方式的燃气轮机.

早期的涡桨与涡轴发动机,都是单转子+减速器的结构,没有自由涡轮.所谓自由涡轮是本身不带压气机结构的涡轮,且不被核心机转子带动,单纯只被高温高压燃气带动的涡轮.

现在的涡轴与涡桨分两种结构

第一种是单转子+自由涡轮+减速器的结构

第二种是低压转子+高压转子+自由涡轮+减速器的结构

从压气机上讲,中等功率和低功率的涡桨和涡轴,在其压气机结构上会采用整体增压能力有限,但是单级增压比高且成本低廉的离心式压气机,或是采用轴流+离心式的压气机组合方式

高功率的涡桨和涡轴会采用全轴流式压气机的结构.


涡轴的减速器和发动机在结构上是分开的,涡桨则是连在一起的.


涡轴由于其旋翼尺寸比涡桨的桨叶来的更大,所以其旋翼的叶尖速度更容易过快,因此涡轴的旋翼在转速上比螺旋桨限制的更大,所以其减速器的减速比比涡桨而言也更大.说白了就是涡轴旋翼的转速比涡桨螺旋桨的转速要慢得多.


涡轴不仅仅在直升机上有应用,在对功重比和速度看重的某些船舶中也有应用,比如水翼船和赛艇.


为什么螺旋桨的桨尖和旋翼的翼尖速度不能过快? 过快会导致飞行中叶尖激波出现,从而加大旋翼和螺旋桨的气动阻力,降低其推进效率.


涡轴,之所以被称作涡轴,关键就在那个"轴"字.  在所有的航空涡轮发动机当中,涡轴是唯一一种完全靠输出机械轴功率带动飞行器飞行的发动机.要知道和涡轴在结构上最接近的涡桨,其推力也有5%来自于核心机的高温高压废气.

涡桨和涡轴最本质的区别还是动力输出方式略有不同. 涡桨由于用在固定翼飞机上,在设计时必须考虑桨叶叶尖速度问题,桨叶的叶尖速度不能过快,所以涡桨飞机对于螺旋桨的转速是有限制的.但是一限制螺旋桨的转速,势必其螺旋桨对于飞机的拉力就会下降,因此涡桨发动机会保留一定的核心机推力,以弥补螺旋桨转速的限制导致的推力不足.也就是涡桨飞机的排气口(类似涡扇发动机的内涵道排气口)是有一定推力的,只不过这推力很小,只占到整个涡桨发动机的5%,但这推力绝对不能忽略不计. 涡桨发动机的推力由95%的螺旋桨拉力+5%的排气口燃气推力(内涵道推力)组成.

涡轴发动机由于要应付飞行器的垂直起降,因此它必须把其燃烧室大部分的高温高压的燃气能量都得有效的转化成机械轴功率,所以涡轴发动机的废气是没什么推力可言的,可以说是小得忽略不计的.涡轴发动机的动力涡轮吸收燃烧室高温高压燃气从而转化成机械轴功率的能力,是航发中效率最高的,因为这是垂直起降的需要.垂直起降状态对于发动机而言是最废油的,因此涡轴要想高效率的垂直起降,必须把高温高压的燃气最大限度的转化成机械轴功率.其实你也可以把涡轴看成一种超高功率重量比的,简单循环方式的燃气轮机.

早期的涡桨与涡轴发动机,都是单转子+减速器的结构,没有自由涡轮.所谓自由涡轮是本身不带压气机结构的涡轮,且不被核心机转子带动,单纯只被高温高压燃气带动的涡轮.

现在的涡轴与涡桨分两种结构

第一种是单转子+自由涡轮+减速器的结构

第二种是低压转子+高压转子+自由涡轮+减速器的结构

从压气机上讲,中等功率和低功率的涡桨和涡轴,在其压气机结构上会采用整体增压能力有限,但是单级增压比高且成本低廉的离心式压气机,或是采用轴流+离心式的压气机组合方式

高功率的涡桨和涡轴会采用全轴流式压气机的结构.


涡轴的减速器和发动机在结构上是分开的,涡桨则是连在一起的.


涡轴由于其旋翼尺寸比涡桨的桨叶来的更大,所以其旋翼的叶尖速度更容易过快,因此涡轴的旋翼在转速上比螺旋桨限制的更大,所以其减速器的减速比比涡桨而言也更大.说白了就是涡轴旋翼的转速比涡桨螺旋桨的转速要慢得多.


涡轴不仅仅在直升机上有应用,在对功重比和速度看重的某些船舶中也有应用,比如水翼船和赛艇.


为什么螺旋桨的桨尖和旋翼的翼尖速度不能过快? 过快会导致飞行中叶尖激波出现,从而加大旋翼和螺旋桨的气动阻力,降低其推进效率.


涡轴,之所以被称作涡轴,关键就在那个"轴"字.  在所有的航空涡轮发动机当中,涡轴是唯一一种完全靠输出机械轴功率带动飞行器飞行的发动机.要知道和涡轴在结构上最接近的涡桨,其推力也有5%来自于核心机的高温高压废气.

類別===========渦噴------------小旁通渦扇------------------大旁渦扇--渦漿--------------------------------渦軸
動力輸出方式======噴氣輸出--------------------------------------半噴半軸-----------------------------------------軸輸出
尾管氣流速度======最大----->>---------------------------->>------------------------------------------------>>---最小
尾管温度========最大----->>---------------------------->>-------------------------------------------------->>---最小
適應的飛行速度====最大---------------------------------------------------------------------------------------------------最小
现在这两个基本没多大区别了,除了减速器,其实现在减速器的区别也在被淡化。
反了???是你自己弄反了吧!
下图是涡轴8的结构图,自己看看吧。
看图才知道如今还有用离心机的飞机发动机。
涡轴:有涡轮有轴,轴上的功率你用来转螺旋桨也行、转直升机叶片也行,转轮子转拖把转榨汁机也没人管。发动机设计上,追求轴功率输出比例。

涡浆:有涡轮有浆,必须有螺旋桨,其实也有轴,没轴浆安在哪儿?不过因为喷出的气也能做推力,所以不一定追求轴功率。

这样理解对不对?


搬两张wiki上的概念图

涡浆
Turborprop.PNG

涡轴
Turborshaft.PNG

搬两张wiki上的概念图

涡浆
Turborprop.PNG

涡轴
Turborshaft.PNG
BGU 发表于 2014-12-12 16:38
看图才知道如今还有用离心机的飞机发动机。
小推力涡扇有的都采用离心式压气机.

CJQS 发表于 2014-12-12 16:17
现在这两个基本没多大区别了,除了减速器,其实现在减速器的区别也在被淡化。


是不是涡轴的减速器相对于涡轮机的重量比要大于涡桨减速器相对于涡轮机的重量比?
CJQS 发表于 2014-12-12 16:17
现在这两个基本没多大区别了,除了减速器,其实现在减速器的区别也在被淡化。


是不是涡轴的减速器相对于涡轮机的重量比要大于涡桨减速器相对于涡轮机的重量比?