主题:【原创】中国的涡扇之谜 -- 晨枫
被人揭底儿了
http://bbs.cjdby.net/viewthread.php?tid=565615&extra=page%3D1
第23楼的PDF(需要中文字体),大概是这个东西的出处,这张表的底下有
资料来源:网络资料,申万研究
可见是完全没谱的东西.
另外那个楼里有一篇会议文章,大概还是有点价值的...
航空动力 (600893)
http://dahuang.dhxy.info/Economy/600893.pdf
这个资料的来源是“网络”,可信性是比较低的。比较可信的,是通过几个核心机(以空气流量来分级别)来实现系列化,可以参考超大这篇文章
http://bbs.cjdby.net/viewthread.php?tid=570178&extra=page%3D1
这儿说:
排气速度增加不意味着更大的推力吗?怎么会成了坏事?还是想说的是温度?
还说
燃气怎么传到外涵道的?
问题一:推力的来源,是进气和排气速度的差额。这个差额越小,能量利用效率越高——涡喷排出的气体温度比较高速度比较快,代表燃料的能量消耗在给气体加温上了,能量利用效率就降低了——同时,这个差额越小,推力就越小,所以要取得一个平衡。
问题二:是“燃气能量”被带到外涵道,不是燃气被带到外涵道。最简单的,热量传递就是能量传导。
没有时间啊。除了西西河,哪里也不去了。
喷气发动机是靠动量平衡产生推力的,也就是说,把空气“向后甩”产生向前的推力。加热空气不产生推力,加热空气白白损失能量,所以排气和环境空气一样的温度最好,当然实际上不可能,总是要高一点。排气速度本身也不产生推力,而是排气的量产生推力。高速排气白白在空气中“钻”一个洞,在混合中耗散动能,所以速度越低越好,当然不能低于飞机前进的速度。
涡扇在核心发动机之前加一个风扇,风扇鼓风的量比核心发动机的风量可以大很多,两者之比就是所谓涵道比。现代高涵道比涡扇可以达到8:1甚至10:1以上,所以风扇产生绝大部分推力,而不是核心发动机。核心发动机的作用是驱动风扇。更极端的情况就是涡桨,涵道比在理论上是无穷大,所以更加省油。
燃气只在内涵道做功,驱动涡轮和压气机、风扇,所以燃气的能量最终是传递到外涵的,但燃气本身不进入外涵。
正好满足我脆弱的虚荣心啊,哈哈。到了那里,还不被拍死?
不过还是有问题
1. 排气速度,应该是排气动量产生推力,所以速度似乎应该是越快越好?
(动量守恒,推力=排气的动量-进气的动量,不知道对不对)
2. 排气温度,压强正比于温度,俺的理解是温度高的气体会向外排,从而产生推力,是这样产生的推力太小,不够有效?还是俺的理解根本错了?
喷气发动机推力公式,把边界条件都简化,可以简化到非常简单,就是中学的动量定理----合外力的冲量等于动量的变化量.
FT==△MV
M是空气流量
所以空气流量一定时,速度差越大,发动机推力越大,但是获得高速喷气流的条件是热量的转化,提供的热能越多,气流(动能越大)速度就越高,但是排气温度高了,损失的热能也就越多,经济性差. 加力燃烧就是这个原理.
如果你用动量算不出来,搅糊涂了,就换用能量守恒算
比如,飞机发动机烧掉了燃料,能量用于两种途径,加热和做功。加热了空气和尾气,最后喷掉了。浪费。所以尾气温度越低越好,常温最好。做功是包括对飞机本身的推力,和对原本静止的空气的加速后再排出来。那么显然,尾气的速度越低越好,最好尾气速度相对于周围大气是0,即吸入的空气不增加动能就直接排出来。如果上述两种假设同时成立,那就是燃料能量全部用于推动飞机做功,那就恭喜您让所有发动机专家都下岗了
至于兄台的算法绕在哪里,委员懒,不过粗看一下可能是参考系用乱了,兄台可以慢慢咀嚼一下,建个坐标系,画个受力分析图啥的。委员不管,用能量算的肯定没错就行了。
在相同质量(或者流量)时,自然是速度越快,动量越高。但是要是速度的增加是以流量的下降为代价,而且流量下降快于速度增加,那动量是随速度增加而减小的。相反,如果流量增加快于速度的降低,那动量就是增加的。涡扇和涡桨恰恰就是这个情况,所以省油。
喷气发动机的推力的根本来源来自于燃气在高温下的膨胀做功,你的理解没错。但这不一定是推力的全部来源。单纯依靠高温下气体的膨胀做功,那是涡喷的机制。“损失”一部分膨胀做功,把这部分功转化成机械能,驱动风扇,增加总流量,进而增加总推力,这是涡扇的机制。