喷气发动机是如何工作的?最简单的解释-机械助推器新利官网2018

无论你是机械工程专业的学生，还是对工程上瘾喷气发动机是每个人都喜欢的话题。从我们的童年起，我们就看到一些东西像鸟一样在天空中飞翔。这些像鸟一样的飞行物可能是飞机，也可能是战斗机。现在我们的脑海中出现了一个问题，它们是如何在天空中飞行的。所以这是喷气发动机使它成为可能。发动机是汽车的心脏，同样的情况也适用于喷气发动机。在这篇文章中，我们将讨论喷气发动机的工作原理。所以，不要等待太多，让我们开始吧。

什么是喷气发动机?

喷气发动机将液体燃料转化为一种叫做推力的强大力量。这个力可以推动射流向前。由于这种发动机在出口产生强烈的废气喷射，这就是为什么这种发动机被称为喷气发动机为了更好地了解喷气发动机，重要的是要了解其工作原理活塞式发动机目前在汽车内部使用。

喷气发动机背后的历史:

1800年左右,乔治·凯莱发明了蒸汽机。此后，在1884年，查尔斯·帕森斯爵士的发明在蒸汽方面取得了惊人的成就涡轮而且压缩机．

你听说过冲压发动机吗?你可能在学校学习历史时听到过这个词。冲压发动机是最简单的一种喷气发动机。1910年晚些时候，亨利爵士发现了喷气式飞机，他用一个大风扇代替了螺旋桨。

几年后，也就是1936年，惠特尔发明了涡扇发动机。他还为这项发明申请了专利。他发现的这台发动机也被称为“惠特尔发动机”。

2002年，GE90-115B成为世界上最强大的发动机。这台发动机是通用电气公司制造的。2019年，GENX是喷气式飞机上使用最多的发动机。这台发动机推力小，但工作效率高。

作用和反应:

喷气发动机工作的基本原理是牛顿第三定律。根据第三定律，每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力。此外，能量守恒原理在喷气式发动机的工作中起着至关重要的作用。

喷气发动机主要部件

在了解喷气发动机的工作原理之前，现在让我们先来了解一下喷气发动机的主要部件:

压缩机:在压缩机内部，压力和空气的速度都增加了。它主要用于压缩大气中的空气，以便利用这种高度压缩的高温空气来实现燃料的燃烧。现在的问题是为什么空气在喷气发动机中被压缩，答案很简单，因为我们都知道氧气有助于燃烧。氧气越多，燃烧的就越多。压缩空气含有高浓度的氧气。
燃烧室:在燃烧室内，空气-燃料混合物燃烧，产生燃烧气体，发动机内部温度升高。
发电机:喷气发动机中的涡轮是用来把高速废气的能量转化为机械能的。这些机械能被用来驱动压缩机。涡轮和压气机之间有一个共同的轴。
喷嘴:喷嘴的作用是增加喷射发动机排出的废气的速度。

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喷气发动机的工作

现在，让我们看一看喷气发动机是如何工作的?

喷气发动机的工作原理很简单。下图展示了喷气发动机的工作原理:

考虑到喷气发动机的速度与声速相比非常缓慢，发动机的速度被认为是每小时600英里左右。这意味着发动机的速度被认为是每小时1000公里左右
发动机的前部有一个风扇。这个风扇把冷空气带入发动机，迫使这些空气进入进气道。因此，发动机的速度减慢到其初始速度的605。
现在，发动机内部的压气机挤压空气。由于挤压，压力增加。上升的压力几乎是初始压力的8倍。由于这样高的压力，发动机内部的温度上升到一个很高的量。
在此之后，煤油从燃料箱中加入到发动机内部。
在燃烧室内，压缩空气与煤油混合后发生燃烧，从而形成热废气。因此，燃烧室内的温度升高。这种混合物的一般温度被认为是900ºC。换句话说，这个温度是1650ºF
然后废气通过涡轮叶片。这些气体使叶片像风车一样旋转。根据能量守恒，这里一种形式的能量转换成另一种形式的能量。涡轮叶片获得能量，而废气通过冷却而失去能量。这也导致了废气压力的降低。
涡轮的叶片连接到贯穿整个发动机的轴上。压气机和风扇都连接到发动机的轴上。这意味着在涡轮叶片旋转之后，风扇和压气机也得到了一个旋转。
在发动机的另一端有一个喷嘴。废气通过喷嘴排出发动机。锥形喷嘴帮助气体以2100公里/小时的高速排出发动机
看这个速度，我们可以说，离开发动机的气体速度是进入发动机的气体速度的两倍。这个速度为喷气发动机提供动力。所有这些气体都以高速向后移动，而射流由于推力向前移动。推力越大，射流的速度就越大。军用喷气式飞机有一个额外的燃烧器，以产生额外的推力。在这里，推力起着重要的作用。为了提高发动机的速度，我们必须更专注于产生更大的推力。

为了更好地了解喷气发动机是如何工作的，请观看以下视频:

喷气发动机的类型:

所有类型的喷气发动机工作在相同的基本过程:吸入空气，压缩，燃烧，将废气排出发动机。

尽管它们遵循相同的基本过程。一些引擎有额外的组件。而喷气发动机有以下几种:

1.涡轮喷气发动机

这是一种吸气式喷气发动机，喷气发动机由热废气喷射推进。热废气是由进入发动机的大气空气被压缩并燃烧进燃烧室而形成的。它主要由燃气轮机和推进喷嘴组成。而燃气轮机的组成部分是压气机、燃烧室和驱动压气机的涡轮。它主要用于飞机和高效的超音速飞机。不适合速度慢的飞机。

2.涡扇发动机

涡扇发动机广泛应用于飞机推进。这是一种吸气式喷气发动机。它由两个单词组成。第一个词是涡轮，意思是从燃烧产生机械能的涡轮，第二个词是风扇(导管风扇)，它在涡轮的机械能的帮助下加速向燃烧室移动的空气。它也被称为涡轮喷气发动机，在发动机的前部有一个大风扇。在喷气发动机中，所有吸入的空气都通过涡轮，但在涡扇发动机中，部分空气绕过涡轮。

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3.涡轮螺旋桨发动机

涡轮螺旋桨发动机的所有部件都与涡轮喷气发动机相同，只是在前面多了一个螺旋桨风扇。如果我们以最简单的形式看到涡扇发动机，那么它包括进气道，压缩空气的压缩机，燃烧空气-燃料的燃烧室，获得机械能的涡轮和一个推进喷嘴。空气通过进气道进入，压缩机将空气压缩到规定的温度和压力。然后，压缩空气进入燃烧室，燃料与压缩空气混合，空气-燃料混合物发生燃烧。燃烧产生的热废气在涡轮叶片上膨胀，使涡轮旋转。从涡轮获得的机械能被用来通过减速箱驱动涡轮螺旋桨(即它将高转速/低扭矩转换为低转速/高扭矩)。涡轮排出的废气通过推进喷嘴，为喷气发动机提供额外的推力。这里由推进喷嘴提供的推力比前面的螺旋桨要小得多。在涡轮螺旋桨发动机中，螺旋桨是推力产生的主要来源，推进喷嘴提供额外的推力。