学生：史瑞吉力 指导教师：付尧明
摘 要
涡轮风扇发动机在性能上具有独特的优越性，使其得到了迅速的发展和广泛的应用。尤其是在民用航空业中，干线客机以及多数支线客机中均已使用。本文通过质量附加原理的推导，简要分析了涡轮风扇发动机的性能及工作其特点，通过涡轮风扇发动与涡轮喷气式发动机性能的比较，进一步阐述了涡轮风扇发动机优越的性能特点，并简单分析了在安全使用中的特点和注意事项。
关键词 ：涡扇发动机；性能；使用特点；质量附加原理；分析。
Performance and Use of the Turbofan Engine
Student : Shi Ruijie Teacher : Fu Yaoming
Abstract : Turbofan engine’s unique superiority at performance make it get fast development
and extensive application. Especially in civil aviation industry, it has been used in arterial passenger plane and most branch line passenger plane . This paper briefly analyse涡轮发动机s performance and characteristics of operation of turbofan engine by Added Quality theory, compares with performance of turbine jet engine and turbofan ,.lastly analyses the characteristic and precautions in using safety.
Keyword: Turbofan engine ; Performance ; Characteristics of operation ;
Added Quality Theory ; Analyses.
前 言
涡轮风扇发动机自六十年代初期问世以来，由于其耗油率低，噪音小的优越性，使喷气民航机变得更加经济和舒适，大大促进了民航运输业的发展。在干线飞机上,由于采用了高涵道比等先进技术，涡扇发动机的推力和经济性与涡轮喷气发动机有了很大的提高，使涡轮风扇发动机目前成为民用干线运输机的唯一动力装置。在支线客机上，由于针对支线客机的涡轮风扇发动机与以前大量运用于支线客机的涡桨发动机相比较，在经济性上已经接近，而涡扇发动机具有速度和可靠性等方面，开始在支线客机上大量运用。
作为一名以后将从事民航运输机驾驶的飞行员，为了在以后的飞行实践中能够充分发挥发动机的性能，确保发动机安全和飞行安全，有必要对现代民航机广发动机泛使用的动力装置――涡轮风扇发动机进行一个全面深入的了解。为此本文将从涡轮风扇发动机的质量附加原理入手对涡扇工作原理，性能特点，涡轮风扇发动机性能参数变化以及涡轮风扇发动机使用方法进行具体而明确的阐述。
1.涡轮风扇发动机的基本组成及工作
1.1基本组成
典型的涡扇发动机组成如图1，
图1 涡轮风扇发动机的基本组成
其空气通路分为内外两路，由进气道、风扇、压气机、燃烧室、涡轮、喷管六大部分组成。
进气道用来引导足够数量的空气顺利进入发动机，在飞行中还可以通过冲压作用提高压力。
风扇用来使由进气道进入发动机的空气受到压力后加速，一部分由内涵进入压气机，另一部分由外涵向后喷出产生部分推力。
压气机用来提高气体的压力，它通过高速旋转的叶轮，对进入压气机的气体做功，达到增压的目的。
燃烧室用来组织燃油与空气的混合燃烧，使燃油释放出热能，不断给气体加热，以提高气体温度。
涡轮用来带动压气机和风扇转动，涡轮在燃烧室出口高温高压燃气作用下而旋转，并将燃气热能转换为涡轮机械功。由于涡轮各级转子转轴与压气机和风扇同轴连接，涡轮旋转时，即带动压气机、风扇转动。
喷管用来使高温、高压燃体膨胀，将部分热能转换成气体动能、并与外涵受热加速后的气体混合，最后高速喷出。
1. 2 工作特点
1. 2.1参与产生推力的空气流多
涡轮风扇发动机，由于内、外涵空气速度增加，都可以产生推力。所以，参与产生推力的空气量较多。随着涵道比的增加，参与产生推力的空气流量更多。
1.2.2发动机有效效率高
涡扇发动机，尤其是混合排气的涡扇，发动机的有效效率较高，主要是因为：第一，由于涡扇发动机一般为双（三）转子发动机，压气机防喘性能较好，所以压气机增压比设计较高；第二，涡扇发动机由于压气机中间级防喘放气工作时，内涵高压空气可到发动机外涵，继续产生推力，可部分补偿推力损失；第三外涵空气可吸收内涵部件散热热量，提高了外涵空气温度，有助于提高外涵推力，减小了推力损失。
1.2.3发动机推进效率较高
涡扇发动机的部分燃气热能通过高效率的涡轮传递给风扇，由于风扇的工作效率高，有助于提高发动机推进功率；同时，也使内涵喷气速度降低，发动机离速损失减小，也有助于提高发动机推进效率。
所以，涡扇发动机的总效率高，发动机经济性好。
对高涵道涡扇发动机而言，当飞行M数在0.8-0.9时，发动机推进效率最高，所以高涵道涡扇发动机适宜做高亚音速飞机动力装置；对加力的低涵道涡扇发动机而言，不仅可明显提高亚音速飞行时发动机的推进功率，改善亚音速飞行时经济性，而且在超音速段（M=2左右）涡扇发动机的性能与涡喷发动机相当。所以，超音速战斗机`轰炸机上也广泛采用带加力的低涵道涡扇发动机。、
1.2.4起飞，复飞推力大
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