dycx8807092020-11-27

你知道渦輪風扇發動機的工作原理嗎？

渦扇發動機全稱為渦輪風扇發動機（Turbofan）是飛機發動機的一種，由渦輪噴氣發動機（Turbojet）發展而成。

與渦輪噴氣比較，主要特點是首級壓縮機的面積大很多，同時被用作為空氣螺旋槳（扇），將部分吸入的空氣透過噴射引擎的外圍向後推。發動機核心部分空氣經過的部分稱為內涵道，僅有風扇空氣經過的核心機外側部分稱為外涵道。渦扇引擎最適合飛行速度400至1，000公里時使用，因此現在多數的飛機引擎都採用渦扇作為動力來源。

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工作原理

渦輪風扇發動機由風扇、低壓壓氣機（髙涵比渦扇特有）、高壓壓氣機、燃燒室、驅動壓氣機的高壓渦輪、驅動風扇的低壓渦輪和排氣系統組成。其中高壓壓氣機、燃燒室和高壓渦輪三部分統稱為核心機，由核心機排出的燃氣中的可用能量，一部分傳給低壓渦輪用以驅動風扇，餘下的部分在噴管中用於加速排出的燃氣。

風扇轉子實際上是 1級或幾級葉片較長的壓氣機，空氣流過風扇後，分成兩路：一路是內涵氣流，空氣繼續經壓氣機壓縮，在燃燒室和燃油混合燃燒，燃氣經渦輪和噴管膨脹，燃氣以高速從尾噴口排出，產生推力，流經路程為經低壓壓氣機、高壓壓氣機、燃燒室、高壓渦輪、低壓渦輪，燃氣從噴管排出；

另一路是外涵氣流，風扇後空氣經外涵道直接排入大氣或同內涵燃氣一起在噴管排出。渦輪風扇發動機組合了渦輪噴氣和渦輪螺槳發動機的優點。渦扇發動機轉換大部分的燃氣能量成驅動風扇和壓氣機的扭矩，其餘的轉換成推力。

渦扇發動機的總推力是核心發動機和風扇產生的推力之和。這種有內外二個涵道的渦輪風扇發動機又稱為內外涵發動機。也就是說，渦扇發動機可以是分開排氣的或混合排氣的，可以是短外涵的或長外涵（全涵道）的。

風扇可作為低壓壓氣機的第1級由低壓渦輪驅動，也可以由單獨的渦輪驅動。 渦扇發動機的推力由兩部分組成：內涵產生的推力和外涵產生的推力。

對於高涵道比渦扇發動機，風扇產生的推力佔78%以上。流經外涵和內涵的空氣流量之比稱為涵道比或流量比。涵道比對渦輪風扇發動機效能影響較大，涵道比大，耗油率低，但發動機的迎風面積大；涵道比較小時，迎風面積小，但耗油率大。

內外涵兩股氣流分開排入大氣的稱為分排式渦輪風扇發動機。內外涵兩股氣流在內涵渦輪後的混合器中相互滲混後透過同一噴管排入大氣的，稱為混排式渦輪風扇發動機。

渦輪風扇發動機也可安裝加力燃燒室，成為加力渦輪風扇發動機。在分排式渦輪風扇發動機上的加力燃燒室可以分別安裝在內涵渦輪後或外涵通道內，在混排式渦輪風扇發動機上則可裝在混合器後面