一,、涵道渦流發(fā)電原理,?所謂涵道就是通過發(fā)動機的空氣流入流出通道。 渦槳,,渦扇,,噴氣,沖壓發(fā)動機本質(zhì)上都是涵道發(fā)動機,, 它們都是應用一個原理,,就是加速涵道內(nèi)氣流的流出速度,以獲得更大反推力,。 所有涵道發(fā)動機的結(jié)構(gòu)都可以簡化成兩個氣流通道,,外涵道、內(nèi)涵道,。 內(nèi)涵道就是中間的渦扇部分(包括內(nèi)部的軸),,氣流在這個涵道里被壓縮,再混入燃油發(fā)生爆燃,,向后噴出,,所以內(nèi)涵道產(chǎn)生的推力是一種噴氣力量。 外涵道就是渦扇以外的氣流通道,,這個通道可以在發(fā)動機外殼里面,,也可以在發(fā)動機外殼外面,氣流是被第一扇葉煽動后通過外涵道,,外涵道產(chǎn)生的推力是直接的螺旋槳力,。 噴氣發(fā)動機是外涵道大小為0,所有氣流通過內(nèi)涵道,,經(jīng)過壓縮爆燃后噴出,,產(chǎn)生的推力全部為噴氣力,外/內(nèi)涵道氣流量之比為無窮??;(理想狀態(tài)) 渦槳發(fā)動機是內(nèi)涵道大小為0,所有氣流通過外涵道的螺旋槳向后推動,,產(chǎn)生的推力全部為螺旋槳力,,外/內(nèi)涵道氣流量之比為無窮大;(理想狀態(tài)) 外/內(nèi)涵道氣流量之比,,在兩者之間的都可以叫渦扇發(fā)動機,。 沖壓發(fā)動機,,只有一個結(jié)構(gòu):爆燃室。氣流直接進入燃燒室內(nèi),,參與爆燃后直接向后推出,。 進入沖壓發(fā)動機的氣流,利用飛機自身的高速度進行壓縮,。所以,,使用沖壓發(fā)動機的空天飛機,首先要獲得一個相當大的初速度,,才能發(fā)動沖壓發(fā)動機,。 二、什么是螺旋槳推力系數(shù),?螺旋槳排出的氣體使得螺旋槳獲得反作用力,。你把螺旋槳槳盤(或者旋翼、涵道)看成一個通道,,通道排出空氣的時候會受到空氣的反作用力,,即推力。 三,、涵道原理,?原理:便就是加速涵道內(nèi)氣流的流出速度,以獲得更大反推力,。所有涵道發(fā)動機的結(jié)構(gòu)都可以簡化成兩個氣流通道,,外涵道、內(nèi)涵道,。 內(nèi)涵道就是中間的渦扇部分(包括內(nèi)部的軸),氣流在這個涵道里被壓縮,,再混入燃油發(fā)生爆燃,,向后噴出,所以內(nèi)涵道產(chǎn)生的推力是一種噴氣力量,。 外涵道就是渦扇以外的氣流通道,,這個通道可以在發(fā)動機外殼里面,也可以在發(fā)動機外殼外面,,氣流是被第一扇葉煽動后通過外涵道,,外涵道產(chǎn)生的推力是直接的螺旋槳力。 四,、涵道風扇發(fā)動機的原理特點,?渦輪風扇噴氣發(fā)動機, 也叫涵道風扇發(fā)動機,,在渦輪噴氣發(fā)動機的壓氣機前面加上風扇,,然后在發(fā)動機外面罩一個外殼,,就成了渦輪風扇噴氣發(fā)動機。當然,,這僅僅是從原理上來說,。 空氣由進氣道進入發(fā)動機,通過風扇后被分為兩部分,,分別進入外涵道和內(nèi)涵道,;進入內(nèi)涵道的空氣和在渦輪噴氣發(fā)動機中的一樣,經(jīng)過壓氣機,、燃燒室,、渦輪機,最后通過噴管高速排出,,產(chǎn)生反作用推力,;通過外涵道的空氣給風扇反作用力,也能產(chǎn)生推力,。因此渦輪風扇噴氣發(fā)動機的總推力由噴氣推力和風扇推力兩部分組成,。 我們常聽說的涵道比,就是指進入外涵道和進入內(nèi)涵道的氣流量之比,。如果這個比不斷增加,,最后取消外涵道外的罩子,把風扇直徑加大,、葉片變窄變少,,風扇產(chǎn)生的推力在總推力中比例增加,就成了渦輪螺旋槳發(fā)動機,。所以渦輪風扇噴氣發(fā)動機實際上渦輪噴氣發(fā)動機和渦輪螺旋槳發(fā)動機結(jié)合的產(chǎn)物,。 五、螺旋槳形式有幾種,?僅僅以形式而非材料來分的話,,按照作用方向分為推力螺旋槳和拉力螺旋槳兩大類,按照功能分有固定槳距螺旋槳,、可變距螺旋槳(迎角可以根據(jù)需要改變)以及涵道螺旋槳(或者叫做涵道風扇式螺旋槳,,即螺旋槳外側(cè)加風罩,使得螺旋槳槳尖渦流減小,,效率得到大幅度提升),。 六、普通的螺旋槳飛機和涵道風扇飛機哪個效率更高一些,?如果涵道螺旋槳尺寸和普通螺旋槳尺寸一樣大的話還是涵道效率高,,不過重量涵道也會重一些,一般涵道尺寸都不會太大,,說個極端的如果涵道風扇也用1045寸的螺旋槳尺寸涵道機那得多大,,不過綜合重量槳效(螺旋槳翼尖渦流)考慮的話其實差不多前提是兩種螺旋槳轉(zhuǎn)速都一樣大的前提下 七,、螺旋槳水下工作原理?螺旋槳推力 螺旋槳排出的氣體使得螺旋槳獲得反作用力,。你把螺旋槳槳盤(或者旋翼,、涵道)看成一個通道,通道排出空氣的時候會受到空氣的反作用力,,即推力,。 工作原理 螺旋槳推進時,由于槳葉材料的對槳尖載荷的限制,,槳尖速度一般限制在當?shù)匾羲僖韵隆?/p> 螺旋槳的幾何因素:翼型剖面,、展長、扭轉(zhuǎn)角,、槳距,。 螺旋槳的翼型剖面和展長在很大程度上決定了螺旋槳的推力,產(chǎn)生推力對應所需的扭轉(zhuǎn)力矩(來自發(fā)動機),。對于螺旋槳背風面被排出的流動結(jié)構(gòu)(下洗氣流-直升機,,滑流-螺旋槳推進器),可以看作是每一小段螺旋槳翼型前飛所產(chǎn)生下洗氣流的綜合效果,。 幾何參數(shù) 直徑(D):影響螺旋槳性能重要參數(shù)之一,。一般情況下,直徑增大拉力隨之增大,,效率隨之提高,。所以在結(jié)構(gòu)允許的情況下盡量選直徑較大的螺旋槳。此外還要考慮螺旋槳槳尖氣流速度不應過大(<0.7音速),,否則可能出現(xiàn)激波,導致效率降低,。 槳葉數(shù)目(B):可以認為螺旋槳的拉力系數(shù)和功率系數(shù)與槳葉數(shù)目成正比。超輕型飛機一般采用結(jié)構(gòu)簡單的雙葉槳,。只是在螺旋槳直徑受到限制時,采用增加槳葉數(shù)目的方法使螺旋槳與發(fā)動機獲得良好的配合,。 實度(σ):槳葉面積與螺旋槳旋轉(zhuǎn)面積(πR)的比值。它的影響與槳葉數(shù)目的影響相似,。隨實度增加拉力系數(shù)和功率系數(shù)增大。 槳葉角(β):槳葉角隨半徑變化,其變化規(guī)律是影響槳工作性能最主要的因素,。習慣上以70%直徑處槳葉角值為該槳槳葉角的名稱值,。 螺距:它是槳葉角的另一種表示方法。 幾何螺距(H):槳葉剖面迎角為零時,,槳葉旋轉(zhuǎn)一周所前進的距離,。它反映了槳葉角的大小,更直接指出螺旋槳的工作特性,。槳葉各剖面的幾何螺矩可能是不相等的,。習慣上以70%直徑處的幾何螺矩做名稱值,。國外可按照直徑和螺距訂購螺旋槳。如64/34,表示該槳直徑為60英寸,,幾何螺矩為34英寸,。 實際螺距(Hg):槳葉旋轉(zhuǎn)一周飛機所前進的距離??捎肏g=v/n計算螺旋槳的實際螺矩值,。可按H=1.1~1.3Hg粗略估計該機所用螺旋槳幾何螺矩的數(shù)值,。 理論螺矩(HT):設(shè)計螺旋槳時必須考慮空氣流過螺旋槳時速度增加,,流過螺旋槳旋轉(zhuǎn)平面的氣流速度大于飛行速度。因而螺旋槳相對空氣而言所前進的距離一理論螺矩將大于實際螺矩 ,。 計算公式 如果假設(shè)螺旋槳排出流體的速度較慢,,對周圍介質(zhì)的整體影響可以忽略,那么可以從動量角度推算螺旋槳推力: 推進功率P=FV=通道面積*空氣密度*流速^3; 推力F=通道面積*空氣密度*流速^2; 很明顯,,如果試圖增加力,,又不增加功率,可采用的方法應該是去增大這個通道的面積(以降低氣流速度),,也就是螺旋槳之類的直徑,。 事實上,工業(yè)中的螺旋槳尺度都很大,,螺旋槳推進速度或尾流速度產(chǎn)生的壓力變化足以引起周圍環(huán)境流體的大尺度流動,,螺旋槳上游氣體有抽吸作用,對下游有吹除作用,,壓差阻力和排出尾流得速度變慢,,不可避免的引起推進力下降。這一偏差可以使用一些經(jīng)驗數(shù)據(jù)來進行修正: 推力F=Cn*通道面積*空氣密度*流速^2; 不同類型螺旋槳的推力系數(shù): Cn=0.8;某運輸機螺旋槳 八,、涵道航模和渦噴航模的區(qū)別,?涵道是電動,渦噴是燒燃料的,,而且渦噴的構(gòu)造也比涵道要復雜得多,,渦噴相對涵道更穩(wěn)一些,畢竟機子重,。翼載荷也和涵道最好要復合材料的或者全金屬的螺旋槳這樣比較好,。 |
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