图2-37涡轮级的原理在式和式中，下标 a 表示轴向分量，u为周向分量，而r 为径向分量。随后气流被引入涡轮工作叶片，通过转子叶片通道后，流体的静参数和滞止参数都发生了变化。在反力式涡轮中，转子叶片会受到因为流体膨胀和加速而引起的反作用力。动叶通道中焓降占整个涡轮焓降的比例定义为反力度R，即能量被不断从气体中提取，气体的周向速度逐步减小，单位功为负值。......
2023-07-30
航空发动机涡轮风扇：成果
【摘要】：涡扇发动机可以分为两种形式，混合排气和分开排气。现代民用涡轮风扇发动机的涵道比非常大，一般都在9 左右，某些在研的先进超大涵道比涡轮风扇发动机的涵道比将超过12。一些中等涵道比涡轮风扇发动机，内涵流路和外涵流路会在外涵中混合并膨胀，直到最终从喷管排出。这样的发动机也被称为混合排气涡轮风扇发动机。
涡轮风扇发动机起源于双转子涡轮喷气发动机，主要是将发动机的气流通道分为内涵和外涵两部分，通过增加低压压气机（通常称为风扇）的相对尺寸来提高涵道比，使大部分空气从外涵通过。外涵空气或者从单独的喷管被排出，或者同低压涡轮的高温燃气混合，再通过混合排气喷管膨胀后被排出。
涡扇发动机可以分为两种形式，混合排气和分开排气。分开排气的涡扇发动机如图2－6 所示，风扇和包容机匣形成了一个环绕在核心机外部的环形管状流道，通过环形管道的质量流量称为外涵流量，而通过核心机的质量流量则称为内涵流量，两者之比称为涵道比。现代民用涡轮风扇发动机的涵道比非常大，一般都在9 左右，某些在研的先进超大涵道比涡轮风扇发动机的涵道比将超过12。由推进效率的表达式可知，流体被用于产生推力的速度增量越小，推进效率越高。因此，提高涵道比会在气流速度增加很小的同时，显著提高空气的质量流量，从而获得更高的推进效率。除此之外，由于较小的排气速度和较低的风扇叶尖速度，故采用大涵道比还可以有效抑制噪声。当然，通过增大外涵管道尺寸来提高涵道比会导致发动机径向尺寸和迎风面积增加，同时使飞机的飞行阻力明显增加，在设计中需要统筹考虑，以获得最佳的设计值。
图2-6 分开排气的涡扇发动机示意图
1—风扇；2—压气机；3—燃烧室；4—涡轮；5—喷管
分开排气涡扇发动机的P－V 图如图2－7 所示。一些中等涵道比涡轮风扇发动机，内涵流路和外涵流路会在外涵中混合并膨胀，直到最终从喷管排出。这样的发动机也被称为混合排气涡轮风扇发动机。混合排气的P－V 图如图2－8 所示。
图2-7 分开排气的涡扇发动机的内涵热力循环
图2-8 混合排气的涡扇发动机的内外涵热力循环
（a）内涵理想循环；（b）外涵理想循环
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