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燃气涡轮发动机的原理与应用

【摘要】:旋转型内燃机也称为燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机通过燃料燃烧产生的高温、高压燃烧气体,对燃气涡轮做功获得驱动主轴或螺旋桨等机械力,或通过喷口高速喷出获得推力。因此,喷气发动机仅能在有空气的地球空气层上使用,火箭发动机因同时携带燃料和助燃剂,因此可以在没有空气的宇宙飞行。火箭发动机相关内容将在第13章专门进行说明,本章节专门对航空器用燃气涡轮发动机进行说明。

航空器用发动机汽车用发动机均为具有代表性的内燃机。航空器用发动机不仅有间歇燃烧往复式内燃机,还有连续燃烧旋转型内燃机。旋转型内燃机也称为燃气涡轮发动机。

燃气涡轮发动机通过燃料燃烧产生的高温、高压燃烧气体,对燃气涡轮做功获得驱动主轴或螺旋桨机械力,或通过喷口高速喷出获得推力。此类发动机不仅作为航空器用发动机、工业用(发电用)燃气涡轮、军舰和坦克等的推进器使用,还作为送油管驱动装置、微型燃气涡轮发动机、辅助动力发动机等使用。

燃气涡轮发动机大体上分为航空器用喷气式发动机和工业用燃气涡轮发动机,作为航空器用发动机早于工业用发动机。这是因为喷气推力原理较简单,仅以燃烧气体通过喷口喷出时的反作用力获得推力。因此,航空器用燃气涡轮发动机的有用动力就是推力,从这点上与利用轴的旋转运动轴功率的工业用燃气涡轮、军舰和坦克用发动机不同。目前,世界最大的飞机A380(座位555个)使用4个推力为386kN的涡轮喷气发动机

航空器使用的喷气发动机属于喷射推进发动机。喷射推进发动机是把高温、高压燃烧气体通过喷口高速喷出,并利用燃烧气体对发动机的反作用力推动飞行器。喷射式发动机分为喷气发动机和火箭发动机。喷气发动机和火箭发动机的差异为,喷气发动机的助燃剂使用空气中的氧气,火箭发动机使用的助燃剂为不是空气的专门携带的专用助燃剂。因此,喷气发动机仅能在有空气的地球空气层上使用,火箭发动机因同时携带燃料和助燃剂,因此可以在没有空气的宇宙飞行。火箭发动机相关内容将在第13章专门进行说明,本章节专门对航空器用燃气涡轮发动机进行说明。