Word文档 PAGE PAGE 1 涡轮电扇发动机原理 燃气涡轮发动机最大的用处是用作飞机发动机，并且航空发动机绝大多数是燃气涡轮发动机，称为航空燃气涡轮发动机，首要有四种类型，涡轮喷气发动机、涡轮电扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机，用的最广的是前两种。上一节介绍了涡喷射动机，涡喷射动机耗油大，但超音速飞机必需运用涡喷射动机；在亚音速运用涡喷射动机则经济性差，在亚音速飞翔特别是民用航空多用涡扇发动机，本节介绍涡轮电扇发动机，简称涡扇发动机。  涡扇发动机包含轴流式压气机、环形燃烧室（或环管燃烧室）、轴流式涡轮组成的核心计与电扇组成，电扇由核心计带动。本节通过一个涡扇发动机模型来说明根本结构与简练原理，模型仅由首要部件组成，静叶不显现；光滑体系、发动体系等隶属体系示意性显现；模型各部件份额未与任何实践发动机相同，模型仅作根本结构与原理演示。  涡扇发动机的推力来自两个方面：一部分是核心计喷出的燃气发生推力；更多的是电扇旋转发生推力。因为电扇只能运行在低转速，压气机需求较高转速，所以有二转子或三转子涡扇发动机。  图1是涡扇发动机模型的转子，是由三个转子组成的三转子结构：高压涡轮（1级）与高压压气机（6级）同轴，一同构成高压转子，见剖面图中赤色部分；中压涡轮（1级）与中压压气机（4级）同轴，一同构成中压转子，见剖面图中黄色部分；低压涡轮（2级）与电扇同轴，一同构成低压转子，见剖面图中蓝色部分。三个转子轴线重合，低压转子轴在中心，中压转子轴是管状，套在低压转子轴上，高压转子轴也是管状，套在中压转子轴上。三个转子轴间有空地，不非直接触摸，设备在各自的轴承上，轴承固定在轴承机匣上，见剖面图中绿色部分。  三个转子各自运行在最佳转速，高压压气机运行在高转速，中压压气机转速一般比高压压气机略低些，电扇运行在低转速，压气机分两段不同转速可用较少级数到达较高的压缩比。   图1--3转子结构示意图  图2是3转子涡扇发动机结构示意图，其间心部分与一般涡轮发动机相同，本模型采用环形燃烧室，仅仅转子为3转子结构。在低压转子前端头是电扇，在电扇外周是电扇包容机匣，用来保护电扇与设备附件设备，电扇静子叶片可对电扇后的气流进行整流。   图2--3转子涡扇发动机结构图  图3是3转子涡扇发动机作业区区分与气流走向图。一部分空气通过电扇进入压气机，通过燃烧室、涡轮从喷管喷出，这部分称为内在气流；大部分空气通过电扇从核心计外壳的外环流过，称为外涵气流，外涵气流与内在气流流量（质量）之比称为涵道比，本模型属大涵道比涡扇发动机。  内在气流通过电扇与中压压气机与高压压气机得到较高的气压（增压比达24以上）。图中白色箭头线是在压气机内气流走向。在燃烧室升温胀大得到很高的速度喷向涡轮机，榜首级涡轮以很高转速带动高压压气机旋转，其次级涡轮以低一些的转速带动中压压气机旋转，第三、四级涡轮以较低转速带动电扇旋转，图中橙赤色箭头线是在燃烧室通过涡轮的气流走向。外涵气流由电扇推进发生，图中浅蓝色箭头线是外涵气流走向。   图3--3转子涡扇发动机作业气流图  图4是设备在机翼下的涡扇发动机，图中橙赤色箭头线是内在气流走向，白色箭头线是外涵气流走向，外涵气流与内在气流的动能一同发生发动机的推力。   图4--设备在机翼下的涡扇发动机   涡扇发动机广泛用在民航客机、货运机，军用运输机、轰炸机等大型飞机。

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