喷气发动机


喷气发动机

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喷气发动机【喷气发动机】喷气发动机 , 是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机 。广泛用作飞行器的动力装置 。燃料和氧化剂在燃烧室内起化学反应而释放热能.然后热能在喷管中转化为调整气流的功能 。除燃料外 , 氧化剂由飞行器携带的称为火箭发动机 , 包括固体燃料火箭发动机和液体燃料火箭发动机 。特点是能在大气层外工作 。不携带氧化剂从大气中吸取空气作为氧化剂的称为“空气喷气发动机” , 包括冲压发动机、脉冲发动机、涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机 。在现代航空运输飞机上使用最多的空气喷气发动机是涡轮风扇发动机 。特点是推力大 , 噪声小和耗油率低 。
基本介绍中文名:喷气发动机
外文名:Jet engine
性质:内燃机
运用定律:牛顿第三定律
喷气推进原理实际套用气推进是英国着名物理学家艾萨克·牛顿(Isaac Newton)爵士的第三运动定律的实际套用 。该定律表述为:“作用在一物体上的每一个力都有一方向相反大小相等的反作用力 。”就飞机推进而言 , “物体”是通过发动机时受到加速的空气 。产生这一加速度所需的力有一大小相等方向相反的反作用力作用在产生这一加速度的装置上 。喷气发动机用类似于发动机/螺旋桨组合的方式产生推力 。二者均靠将大量气体向后推来推进飞机 , 一种是以比较低速的大量空气滑流的形式 , 而另一种是以极高速的燃气喷气流形式 。
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喷气发动机着名例子这一同样的反作用原理出现于所有运动形式之中 , 通常有许多套用方式 。喷气推进原理最早的着名例子是公元一世纪作为一种玩具生产的古希腊人希罗的发动机 。这种玩具表明从喷嘴中喷出的水蒸气的能量能够把大小相等方向相反的反作用力传给喷嘴本身 , 从而引起发动机旋转 。类似的旋转式花园喷灌器是这一原理更为实用的一个例子 。这种喷灌器藉助于作用于喷水嘴的反作用力旋转 。现代灭火设备的高压喷头是“喷流反作用”的一个例子 。由于水喷流的反作用力 , 一个消防员经常握不住或控制不了水管 。也许 , 这一原理的最简单的表演是狂欢节的气球 , 当它放出空气或气体时 , 它便沿着与喷气相反的方向急速飞走 。
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涡扇发动机内部现象喷气反作用绝对是一种内部现象 。它不象人们经常想像的那样说成是由于喷气流作用在大气上的压力所造成的 。实际上 , 喷气推进发动机 , 无论火箭、冲压喷气、或者涡轮喷气 , 都是设计成加速空气流或者燃气流并将其高速排出的一种装置 。当然 , 这样做有不同的方式 。但是 , 在所有例子中 , 作用在发动机上的最终的反作用力即推力是与发动机排出的气流的质量以及气流的速度成比例的 。换言之 , 给大量空气附加一个小速度或者给少量空气一个大速度能提供同样的推力 。实用中 , 人们喜欢前者 , 因为降低喷气速度能得到更高的推进效率 。
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喷气发动机它们的工作过程可归纳为:进气、压缩、燃烧、排气 。喷气推进方式不同类型的喷气发动机 , 无论冲压喷气、脉冲喷气、燃气轮机、涡轮/冲压喷气或者涡轮-火箭 , 其差别仅在于“推力提供者”即发动机供应能量并将能量转换成飞行动力的方式 。冲压喷气冲压喷气发动机(Ramjet)实际上是一种气动热力涵道 。它没有任何主要旋转零件 , 只包含一个扩张形进气涵道和一个收敛形或者收敛-扩张形出口 。当由外部能源强迫其向前运动时 , 空气被迫进入进气道 。当它流过这一扩散形涵道时 , 其速度或动能降低 , 而压力能增加 。尔后 , 靠燃油的燃烧来增加其总能量 , 膨胀的燃气通过出口涵道高速排入大气 。冲压喷气发动机常作为飞弹和靶机的动力装置 , 但单纯的冲压喷气发动机不适于作为普通飞机动力装置 , 因为在它产生推力前 , 要求向它施加向前的运动 。