涡轴,涡扇发动机需要冷却系统么?

编个用户名都这么难


涡喷发动机通过让燃料和空气混合燃烧,把产生的高温气体通过喷管向后喷出后,利用产生的反力获得推力。所有的涡轮发动机都是用这个基本原理。虽然人们在涡喷发动机基础上开发出了涡扇发动机、涡轴发动机和涡桨发动机等发动机,但它们的结构实际上大同小异,都由压气机,燃烧室,涡轮和进排气系统五个部分组成。进气系统吸入空气,压气机将空气压缩,燃烧室使燃料在空气里燃烧,涡轮从高速流动的燃气里获得转动能量,排气系统排气产生推力。

在这五大件中,涡轮是所有种类发动机里最重要,也是工作条件最恶劣的零件。涡轮的任务是从气流里获得旋转能量,并传递给前面的压气机,它直接面对着刚从燃烧室里出来的1000°以上温度和近300米每秒高速运动的气流,在温度和受力上都非常极端,因此涡轮的性能就影响了整个发动机的性能,对涡扇发动机和涡轴发动机也是如此。

涡轮的设计里,散热系统是特别重要的一部分。工程师们在涡轮的散热里投入了极大的精力,最终设计出了气膜散热系统。涡轮叶片不是实心的,里面遍布着复杂的微小的通道。发动机工作时,压气机从进气系统里吸入冷气,利用发动机的空心的主轴向后输送,通过叶片里的通道进入涡轮轮盘和上面固定的叶片里。叶片表面布满小孔,冷气从小孔里喷出,把叶片和外面的高温燃气隔开,同时带走叶片的热量。通过这种方式,叶片才能存活在这么极端的环境下。


诸葛小彻


需要,并且比活塞发动机更复杂,这也是涡轮机的设计难度较大的原因之一。

涡轮机的冷却主要是用于降低叶片的温度,目前的技术,燃烧室的温度已经超过叶片的熔点,没有冷却,叶片就融化了。因此,叶片要中空,用空气在叶片里面高速流动,降低温度,这个技术很难,叶片是曲线的,怎么让叶片均匀冷却,又不妨碍叶片的强度,是涡轮机的关键技术之一。

其次,冷却润滑油,活塞发动机的很多型号也会有润滑油冷却系统,靠滑油箱外壁自然散热是跟不上的。

涡轮机工作温度更高,转速更快,润滑油冷却要求是非常高的。


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