飞机发动机喷火的原理是什么?是怎么实现的?

刘禹祺---


这种现象其实喷气式发动机(涡喷或者涡扇)在启动加力燃烧室的时候,发动机尾焰产生的现象。

以涡喷发动机为例,从前到后,一般是压气机、燃烧室、涡轮和喷口。正常工作时,常温的空气被压气机吸入到燃烧室,燃烧室燃油喷入与空气混合,然后燃烧释放高温高压混合气体,这种气体经过一个收缩-扩张喉道进一步加速之后,驱动涡轮旋转,这一涡轮将驱动压气机持续性工作,之后这一气体就会经过喷口喷出。

但是在起飞、爬升或者冲刺加速的时候,发动机需要进一步提高推力输出,这是就会启动加力燃烧室,也就是在涡轮机和喷口之间再增加一个燃烧段,毕竟这时的混合气体中依然有不少残余的氧气,这时向这个混合气体中二次喷入燃油,并点火燃烧,之后在喷出喷口,就可以产生“爆发式”的推力。当然这种加力燃烧并不充分,因此在尾焰中就看到“火光”。

这种带加力的涡喷发动机或涡扇发动机都是应用在军用飞机上,在常见的民航飞机上,考虑到节油效率,一般不使用这种发动机。


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高科技,非专业人员只略知一二,估计题主也不想能很详细,所以,倾尽所知只能介绍一些皮毛的东西,并将与之相关的热机一块介绍。

讲燃料燃烧获得的内能转化为机械能的装置叫做热机。

热机分为蒸汽机、轮机(蒸汽轮机和燃气轮机)、内燃机(常见汽油机和柴油机)、喷气发动机(空气喷气发动机和火箭喷气发动机)。

蒸汽机用燃料加热锅炉内的水,生成高温高压的水蒸气,利用水蒸气推动活塞往复运动,通过连杆、曲柄,使飞轮和机轴转动,对外做功。


蒸汽轮机省去了曲柄连杆机构,让高温高压的水蒸气直接从锅炉的喷嘴喷出,去冲击叶轮的叶片,通过叶轮直接带动机轴转动,对外做功。燃气轮机更是省去了笨重的锅炉,让燃料燃烧产生的高温高压的燃气直接冲击叶片,使叶轮转动对外做功。


内燃机是让燃料在机器的气缸内燃烧,生成高温高压的燃气,利用这个燃气作为工作物质推动活塞往复运动,通过连杆、曲轴带动机轴和飞轮转动,对外做功。




喷气发动机,是让燃料在燃烧室内燃烧,生成高温高压的燃气,燃气膨胀从喷气口向后喷出,发动机同时获得向前的推力。喷气发动机又分空气喷气发动机和火箭喷气发动机,空气喷气发动机要利用空气中的氧气助燃,所以不能飞到大气层外面去,主要用于喷气式飞机。火箭喷气发动机既带燃料,又带氧化剂,不需要空气中的氧气助燃,可以飞出大气层,所以是人造卫星和宇宙飞船的运载工具。




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