高空只是空氣稀薄,也就是大氣壓力和密度較低,但氧氣在大氣中的比例和地面是相同的。但航空發動機屬於布雷頓迴圈,空氣進入燃燒室之前,會先被壓氣機壓縮,這個過程會減速、增溫、增壓,空氣的密度會上升。以民用航發為例,在高空飛行的巡航狀態,燃燒室入口空氣壓力也能達到1MPa(10個大氣壓)以上,總溫400~500℃,密度數倍於地面大氣。這麼看來,儘管高空大氣稀薄,但燃燒室入口的空氣其實比地面還要稠密很多。所以高空巡航時,航空發動機並不存在缺氧的問題。***************評論有人提到由於大氣中各個組分的摩爾質量不同,隨著高度變化,組分濃度可能變化。我查了下大氣垂直結構(Vertical Structure of the Atmosphere),一般認為對流層以內流動較為充分,大氣是均勻混合的[1]。進一步地,查到了常見組分隨高度的變化規律,可以看出氧氣濃度在20km以內幾乎保持不變[2]。氮氣的濃度直到100km都幾乎保持不變,在海平面為0.78。[1]Vertical Structure of the Atmosphere[2]Schlatter T W. Atmospheric composition and vertical structure[J]. Earth System Research Laboratory, National Oceanic and Atmospheric Administration, Boulder, CO, USA, 2009.
高空只是空氣稀薄,也就是大氣壓力和密度較低,但氧氣在大氣中的比例和地面是相同的。但航空發動機屬於布雷頓迴圈,空氣進入燃燒室之前,會先被壓氣機壓縮,這個過程會減速、增溫、增壓,空氣的密度會上升。以民用航發為例,在高空飛行的巡航狀態,燃燒室入口空氣壓力也能達到1MPa(10個大氣壓)以上,總溫400~500℃,密度數倍於地面大氣。這麼看來,儘管高空大氣稀薄,但燃燒室入口的空氣其實比地面還要稠密很多。所以高空巡航時,航空發動機並不存在缺氧的問題。***************評論有人提到由於大氣中各個組分的摩爾質量不同,隨著高度變化,組分濃度可能變化。我查了下大氣垂直結構(Vertical Structure of the Atmosphere),一般認為對流層以內流動較為充分,大氣是均勻混合的[1]。進一步地,查到了常見組分隨高度的變化規律,可以看出氧氣濃度在20km以內幾乎保持不變[2]。氮氣的濃度直到100km都幾乎保持不變,在海平面為0.78。[1]Vertical Structure of the Atmosphere[2]Schlatter T W. Atmospheric composition and vertical structure[J]. Earth System Research Laboratory, National Oceanic and Atmospheric Administration, Boulder, CO, USA, 2009.