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1 # 一坑四彈
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2 # 李三萬的三萬裡
噴氣式發動機從進氣道吸入空氣,經壓氣機壓縮、燃燒室燃燒膨脹加速、推動渦輪機旋轉以帶動壓氣機 最後從尾噴口噴出,主要用來產生推力。而不同流速的燃氣經過尾噴管需要進行進一步的加速才能獲得 更好的推進速度,因而尾噴管的形狀截面積、擴張收縮都會對這個加速過程產生影響。 透過流體力學我們可以瞭解到,氣體是一種非常有趣的流體,其在亞音速條件下,隨著管道的收縮,流 速增加,壓力減小(在音速以下時氣體可以壓縮因而表現出該種性質,具體生活中可以參考高鐵列車對 流透過時車體向對方傾斜);而在超音速條件下,則是隨著管道的擴張,流速增加,壓力減小(在超音 速時氣體難以被壓縮,基本可認為是不可壓縮的氣體)。正因為這種特性,出現了拉瓦爾噴管,即收縮 -擴張噴管,現今的火箭發動機都採用這種噴管,亞音速的氣流透過收縮段加速,在最細的喉部處加速 到音速,進而進入擴張段,超音速氣流透過擴張段進一步加速,進而將噴出的氣體流速進一步提升,達 到大推力效果。 而對於飛機,其飛行速度變化範圍較大,尤其是戰鬥機在不同情況下需要不同的動力輸出,因而出現了 可以收縮擴張的噴口。在亞音速氣流下,為使得推力輸出效率增高,則將噴口調至收斂噴口狀態。而民 航客機以內飛行速度較低且為減輕結構重量,主要採用固定收斂噴管。 而進入超音速飛行的戰鬥機,其噴射出的氣流也必須要達到超音速,這時候收斂噴管反而會造成推力的 損失,這時候就需要收斂-擴張噴管(拉瓦爾噴管),而該種噴管在喉部恰好達到音速是最為理想的, 但考慮到噴管前部燃氣速度的差異,自然無法形成一個確定的形狀,因此才出現了可變截面噴管隨著流 量的不同而不斷進行調整。因而現在戰鬥機使用的渦扇發動機尾噴管往往是至少有2段可變截面部分( 形成收斂-擴張噴口所需的最少數量),而且為使得發動機推進效率保持在較高水平,尾噴管的收斂、 擴張也是發動機自身控制的重要一環,與發動機核心機的轉速、燃燒室中加入的燃油量等有相應的控制 關係,是發動機自身調配完成的,在減輕了飛行員勞動強度的前提下保持了較高的推進效率。
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3 # 一坑四彈
收縮和擴張都行,看你使用哪一種加速方式,嚴格來說,發動機噴口收縮還是擴張與發動機的工作狀態有關係。
只有軍用渦扇發動機有加力燃燒室,尾噴管可以調節直徑大小。民用渦扇發動機沒有加力燃燒室,所以不能調節尾噴管直徑大小,只有在戰鬥機上可以看到尾噴管收縮成錐形狀態的發動機。
戰鬥機使用的軍用渦扇發動機,其尾噴管採用的是收斂——擴散段超音速噴管設計,有前後兩段組成,透過調節尾噴管的直徑,改變尾噴口的截面積,影響出口氣流狀態和質量流率。使透過尾噴口氣流的速度可以橫跨亞音速、音速、直至超音速,這種可以達到超音速的噴管,又叫拉瓦爾噴管,是瑞典人拉瓦爾先發明出來的。
通俗的理解可以這樣想:在噴口氣流速度沒有達到音速的時候,尾噴口收縮使氣流速度加快,提供更大的推力。但在氣流超過音速時,尾噴口直徑要擴大才能使噴口氣流速度超過音速。
戰鬥機發動機的工作狀態可以分為慢車、中間狀態、最大狀態、加力。慢車狀態發動機噴口處於最大位置,中間狀態時尾噴口液壓調節機構開始工作,使噴口收縮,最大狀態時尾噴口收縮至最小呈錐形狀,戰鬥機接通加力後尾噴口需重新擴大至最大,這時尾噴口氣流速度超越音速,從而助推戰鬥機超過音速。
所以戰鬥機加速時並不好說噴管一定處於收縮還是擴張,推油門到最大狀態發動機推力增加,戰鬥機會加速,此時噴口處於收縮狀態。把發動機推到加力,此時發動機推力最高,飛機也會加速,但此時的加力狀態,噴管是擴張。
簡要回答就是這樣,但有一種特殊情況,戰鬥機在降落時是減速的,但是為了防止飛機仰角過大,著陸時擦傷發動機(俗稱擦屁股),發動機此時會把噴口收縮至最小。
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4 # 李三萬的三萬裡
噴氣式發動機從進氣道吸入空氣,經壓氣機壓縮、燃燒室燃燒膨脹加速、推動渦輪機旋轉以帶動壓氣機 最後從尾噴口噴出,主要用來產生推力。而不同流速的燃氣經過尾噴管需要進行進一步的加速才能獲得 更好的推進速度,因而尾噴管的形狀截面積、擴張收縮都會對這個加速過程產生影響。 透過流體力學我們可以瞭解到,氣體是一種非常有趣的流體,其在亞音速條件下,隨著管道的收縮,流 速增加,壓力減小(在音速以下時氣體可以壓縮因而表現出該種性質,具體生活中可以參考高鐵列車對 流透過時車體向對方傾斜);而在超音速條件下,則是隨著管道的擴張,流速增加,壓力減小(在超音 速時氣體難以被壓縮,基本可認為是不可壓縮的氣體)。正因為這種特性,出現了拉瓦爾噴管,即收縮 -擴張噴管,現今的火箭發動機都採用這種噴管,亞音速的氣流透過收縮段加速,在最細的喉部處加速 到音速,進而進入擴張段,超音速氣流透過擴張段進一步加速,進而將噴出的氣體流速進一步提升,達 到大推力效果。 而對於飛機,其飛行速度變化範圍較大,尤其是戰鬥機在不同情況下需要不同的動力輸出,因而出現了 可以收縮擴張的噴口。在亞音速氣流下,為使得推力輸出效率增高,則將噴口調至收斂噴口狀態。而民 航客機以內飛行速度較低且為減輕結構重量,主要採用固定收斂噴管。 而進入超音速飛行的戰鬥機,其噴射出的氣流也必須要達到超音速,這時候收斂噴管反而會造成推力的 損失,這時候就需要收斂-擴張噴管(拉瓦爾噴管),而該種噴管在喉部恰好達到音速是最為理想的, 但考慮到噴管前部燃氣速度的差異,自然無法形成一個確定的形狀,因此才出現了可變截面噴管隨著流 量的不同而不斷進行調整。因而現在戰鬥機使用的渦扇發動機尾噴管往往是至少有2段可變截面部分( 形成收斂-擴張噴口所需的最少數量),而且為使得發動機推進效率保持在較高水平,尾噴管的收斂、 擴張也是發動機自身控制的重要一環,與發動機核心機的轉速、燃燒室中加入的燃油量等有相應的控制 關係,是發動機自身調配完成的,在減輕了飛行員勞動強度的前提下保持了較高的推進效率。
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收縮和擴張都行,看你使用哪一種加速方式,嚴格來說,發動機噴口收縮還是擴張與發動機的工作狀態有關係。
只有軍用渦扇發動機有加力燃燒室,尾噴管可以調節直徑大小。民用渦扇發動機沒有加力燃燒室,所以不能調節尾噴管直徑大小,只有在戰鬥機上可以看到尾噴管收縮成錐形狀態的發動機。
戰鬥機使用的軍用渦扇發動機,其尾噴管採用的是收斂——擴散段超音速噴管設計,有前後兩段組成,透過調節尾噴管的直徑,改變尾噴口的截面積,影響出口氣流狀態和質量流率。使透過尾噴口氣流的速度可以橫跨亞音速、音速、直至超音速,這種可以達到超音速的噴管,又叫拉瓦爾噴管,是瑞典人拉瓦爾先發明出來的。
通俗的理解可以這樣想:在噴口氣流速度沒有達到音速的時候,尾噴口收縮使氣流速度加快,提供更大的推力。但在氣流超過音速時,尾噴口直徑要擴大才能使噴口氣流速度超過音速。
戰鬥機發動機的工作狀態可以分為慢車、中間狀態、最大狀態、加力。慢車狀態發動機噴口處於最大位置,中間狀態時尾噴口液壓調節機構開始工作,使噴口收縮,最大狀態時尾噴口收縮至最小呈錐形狀,戰鬥機接通加力後尾噴口需重新擴大至最大,這時尾噴口氣流速度超越音速,從而助推戰鬥機超過音速。
所以戰鬥機加速時並不好說噴管一定處於收縮還是擴張,推油門到最大狀態發動機推力增加,戰鬥機會加速,此時噴口處於收縮狀態。把發動機推到加力,此時發動機推力最高,飛機也會加速,但此時的加力狀態,噴管是擴張。
簡要回答就是這樣,但有一種特殊情況,戰鬥機在降落時是減速的,但是為了防止飛機仰角過大,著陸時擦傷發動機(俗稱擦屁股),發動機此時會把噴口收縮至最小。