涵道发动机即“涡轮风扇发动机”。涡轮风扇发动机原理:
涡轮风扇发动机由风扇、低压压气机(髙涵比涡扇特有)、高压压气机、燃烧室、驱动压气机的高压涡轮、驱动风扇的低压涡轮和排气系统组成。其中高压压气机、燃烧室和高压涡轮三部分统称为核心机,由核心机排出的燃气中的可用能量,一部分传给低压涡轮用以驱动风扇,余下的部分在喷管中用于加速排出的燃气。风扇转子实际上是 1级或几级叶片较长的压气机,空气流过风扇后,分成两路:一路是内涵气流,空气继续经压气机压缩,在燃烧室和燃油混合燃烧,燃气经涡轮和喷管膨胀,燃气以高速从尾喷口排出,产生推力,流经路程为经低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮,燃气从喷管排出;另一路是外涵气流,风扇后空气经外涵道直接排入大气或同内涵燃气一起在喷管排出。
原理图如下:
知识点延伸:
涡轮风扇发动机核心部分空气经过的部分称为内涵道,仅有风扇空气经过的核心机外侧部分称为外涵道。涡扇引擎最适合飞行速度400至1,000公里时使用,因此现在多数的飞机引擎都采用涡扇作为动力来源。
所谓涵道就是通过发动机的空气流入流出通道。
涡桨,涡扇,喷气,冲压发动机本质上都是涵道发动机,
它们都是应用一个原理,就是加速涵道内气流的流出速度,以获得更大反推力。
所有涵道发动机的结构都可以简化成两个气流通道,外涵道、内涵道。
内涵道就是中间的涡扇部分(包括内部的轴),气流在这个涵道里被压缩,再混入燃油发生爆燃,向后喷出,所以内涵道产生的推力是一种喷气力量。
外涵道就是涡扇以外的气流通道,这个通道可以在发动机外壳里面,也可以在发动机外壳外面,气流是被第一扇叶煽动后通过外涵道,外涵道产生的推力是直接的螺旋桨力。
喷气发动机是外涵道大小为0,所有气流通过内涵道,经过压缩爆燃后喷出,产生的推力全部为喷气力,外/内涵道气流量之比为无穷小;(理想状态)
涡桨发动机是内涵道大小为0,所有气流通过外涵道的螺旋桨向后推动,产生的推力全部为螺旋桨力,外/内涵道气流量之比为无穷大;(理想状态)
外/内涵道气流量之比,在两者之间的都可以叫涡扇发动机。
冲压发动机,只有一个结构:爆燃室。气流直接进入燃烧室内,参与爆燃后直接向后推出。
进入冲压发动机的气流,利用飞机自身的高速度进行压缩。所以,使用冲压发动机的空天飞机,首先要获得一个相当大的初速度,才能发动冲压发动机。