渦扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)主要由壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪、噴管幾大部分構(gòu)成。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上的壓氣機(jī)一般是軸流式壓氣機(jī)，它是渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上的核心部件之一。軸流式壓氣機(jī)由多級(jí)風(fēng)扇構(gòu)成，每一級(jí)都能產(chǎn)生增壓作用，各級(jí)風(fēng)扇產(chǎn)生的增壓比的乘積就是整個(gè)壓氣機(jī)的總增壓比值。和離心式壓氣機(jī)相比，軸流式壓氣機(jī)有體積小、流量大、單位效率高的優(yōu)點(diǎn)。
渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)使用雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，目的就是提高壓氣機(jī)的效率。因?yàn)閴簹鈾C(jī)效率的高低直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的功率大小。
一般來(lái)講風(fēng)扇級(jí)數(shù)多，產(chǎn)生的總增壓比就越高。但是這樣一來(lái)，就會(huì)增大發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和重量，大大降低發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比。為了提高壓氣機(jī)的總增壓比值，人們只能想方設(shè)法去提高風(fēng)扇的單級(jí)增壓比。
隨著壓氣機(jī)的增壓比越來(lái)越高，壓氣機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)振喘，壓氣機(jī)出口溫度會(huì)大大升高。這樣防振喘和防熱的問(wèn)題又凸顯出來(lái)。就要求我們?nèi)パ兄颇透邷氐牟牧?，和解決壓氣機(jī)的振喘問(wèn)題。
現(xiàn)在一般使用新型的耐高溫鈦合金，一是重量輕，二是強(qiáng)度大，耐高溫性能好。解決振喘問(wèn)題就困難許多。振喘是發(fā)動(dòng)機(jī)的一種不正常的工作狀態(tài)，它是由壓氣機(jī)內(nèi)的空氣流量、流速、壓力的空然變化而引發(fā)的。飛機(jī)進(jìn)行加速、減速時(shí)，當(dāng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入異物時(shí)，都極有可能引起發(fā)動(dòng)機(jī)振喘。
人們利用調(diào)整風(fēng)扇葉片間距，改進(jìn)葉片的彎曲弧度，提高葉片的光潔度，采用整流葉片等方法來(lái)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的振喘，但直到現(xiàn)在人們還沒(méi)有徹底解決這一問(wèn)題。為防止振喘的出現(xiàn)，現(xiàn)在也有在發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)上安裝放氣閥門(mén)的方法。
渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)燃燒室產(chǎn)生高壓燃?xì)猓?渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)一般使用環(huán)狀燃燒室。環(huán)形燃燒室的形狀就像是一個(gè)同心圓，壓縮空氣與燃油在圓環(huán)中組織燃燒。由于環(huán)形燃燒室不像環(huán)管燃燒室那樣是由多個(gè)火焰筒所組成，環(huán)形燃燒室的燃燒室是一個(gè)整體，因此環(huán)形燃燒室的出口燃?xì)鈭?chǎng)的溫度要比環(huán)管形燃燒室的溫度均勻，而且環(huán)形燃燒室所需的燃油噴嘴也要比環(huán)管燃燒室的要少一些。均勻的溫度場(chǎng)對(duì)直接承受高溫燃?xì)獾娜細(xì)鈱?dǎo)流葉片的整體壽命是有好處的。
由于燃燒室中的溫度很高，所以無(wú)論環(huán)管燃燒室還是環(huán)形燃燒室都要進(jìn)行一定的冷卻，以保證燃燒室能更穩(wěn)定的進(jìn)行工作。單純的吹風(fēng)冷卻早以不能適應(yīng)極高的燃燒室溫度。現(xiàn)在人們?cè)谌紵抑凶钇毡闶褂玫睦鋮s方法是全氣膜冷卻，即在燃燒室內(nèi)壁與燃燒室內(nèi)部的高溫燃?xì)庵g組織起一層由較冷空氣所形成的氣膜來(lái)保護(hù)燃燒室的內(nèi)壁。由于要形成氣膜，所以就要從燃燒室壁上的孔隙中向燃燒室內(nèi)噴入一定量的冷空氣，所以燃燒室壁的很復(fù)雜，上面的開(kāi)有成千上萬(wàn)用真空電子束打出的冷卻氣孔。在相同的燃燒室容積的情況下，環(huán)形燃燒室的受熱面積要比環(huán)管燃燒室的受熱面積小的多。因此環(huán)形燃燒的冷卻要比環(huán)管形燃燒室的冷卻容易的多。在除了冷卻比較容易之處，環(huán)形燃燒室的體積、重量、燃油油路設(shè)計(jì)等等與環(huán)管燃燒室也有比較優(yōu)勢(shì)。 但與環(huán)管燃燒室相比，環(huán)形燃燒室的制作工藝難度較大，要求較高。同時(shí)要求它有更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。。
由于燃燒室的工作整體環(huán)境很復(fù)雜，現(xiàn)在人們還不可能完全用計(jì)算機(jī)去發(fā)現(xiàn)所有的問(wèn)題、解決燃燒室所面臨的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)還是最有效地方法。 隨著科技的進(jìn)步，環(huán)形燃燒室的機(jī)械強(qiáng)度與調(diào)試問(wèn)題，都以經(jīng)得到了比較好的解決。
油料和空氣的混合物穩(wěn)定可靠的燃燒，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作至關(guān)重要。為解決燃燒的不穩(wěn)定性，科學(xué)家想了許多的辦法，比如我國(guó)科學(xué)家利用沙丘駐渦的原理就很好的解決了這個(gè)世界難題。
在燃燒室中產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)獾老纫?jīng)過(guò)一道燃?xì)鈱?dǎo)向葉片，高溫高壓燃?xì)庠诮?jīng)過(guò)燃?xì)鈱?dǎo)向葉片時(shí)會(huì)被整流，并被賦予一定的角度以更有效率的來(lái)沖擊渦輪葉片。其目地就是為了推動(dòng)渦輪，各級(jí)渦輪會(huì)帶動(dòng)風(fēng)扇和壓氣機(jī)作功。在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中，渦輪葉片和燃?xì)鈱?dǎo)向葉片將要直接的承受高溫高壓燃?xì)獾臎_刷。普通材料無(wú)法承受如此惡劣的工作環(huán)境。因此燃?xì)鈱?dǎo)向葉片和渦輪葉片還有聯(lián)接渦輪葉片的渦輪盤(pán)都必需是極耐高溫的合金材料。一個(gè)國(guó)家沒(méi)有深厚的基礎(chǔ)科學(xué)研究，高性能的渦輪研制也就無(wú)從談起。
提高渦輪進(jìn)口溫度是提高渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)推力的有效途徑，所以人們不遺余力的來(lái)提高渦輪的進(jìn)口溫度以使發(fā)動(dòng)機(jī)用更小的體積和重量來(lái)產(chǎn)生更大的推力。溫度越高對(duì)材料的要求也就越高，研制難度也就越大。 從材料以外，如今渦輪風(fēng)扇中的渦輪葉片大都經(jīng)過(guò)氣體滲透來(lái)加強(qiáng)其表面的耐燒蝕，以及利用在空心葉片中不停用冷卻氣體流動(dòng)來(lái)帶走葉片上的熱量進(jìn)行冷卻。
渦輪的問(wèn)題表面上看只是一個(gè)耐高溫材料的問(wèn)題。其實(shí)渦輪葉片和渦輪機(jī)匣在高溫條件下工作時(shí)，由于熱漲冷縮會(huì)產(chǎn)生一定的變形，由這些變形所引起的渦輪葉片與機(jī)匣徑向間隙變異、扭曲變形，影響正常的工作，更大的難題還在于渦輪部件的加工工藝。比如進(jìn)行渦輪盤(pán)粉末合金鑄造時(shí)的雜質(zhì)控制。
尾噴管是渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的最末端，流經(jīng)風(fēng)扇、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪的空氣只有通過(guò)噴管排出了發(fā)動(dòng)機(jī)之外才能產(chǎn)生真正的推力以推動(dòng)飛機(jī)飛行。
渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣有兩部分，一部分是外函道排氣，一部分是內(nèi)函道排氣。所以相應(yīng)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣方式也就分成了二種，一種是內(nèi)外函的分開(kāi)排氣，一種是內(nèi)外函的混合排氣。兩種排氣方式各有優(yōu)劣，所以在現(xiàn)代渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上兩種排氣方式都有使用?？偟膩?lái)說(shuō)，在高函道比的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上大多采有內(nèi)外函分開(kāi)排氣，在低函道比的戰(zhàn)斗機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上都采用混合排氣的方式，而在中函道比的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上兩種排氣方式都有較多的使用。 對(duì)于渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，函道比越高的發(fā)動(dòng)機(jī)其用油也就更省推力也更大。其原因就是內(nèi)函核心發(fā)動(dòng)機(jī)把比較多的能量傳遞給了外函風(fēng)扇。
加力就是在內(nèi)函排氣和外函排氣中再?lài)娙胍欢〝?shù)量的燃油進(jìn)行燃燒，以燃油的損失來(lái)?yè)Q取短時(shí)間的大推力。一般在軍用飛機(jī)使用加力。
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