Bjorn’s Corner:新发动机开发。第 11 部分。核心循环。

2024 年 6 月 14 日,©。Leeham News:我们做了一个关于发动机开发的文章系列。目的是了解为什么发动机开发现在比机身开发有更长的时间表,并且产品成熟度问题的风险更大。要……阅读更多文章 Bjorn 的角落:新引擎开发。第 11 部分。核心循环。首先出现在 Leeham News and Analysis 上。

来源:Leeham News and Analysis

作者:Bjorn Fehrm

2024 年 6 月 14 日,©. Leeham News:我们撰写了一系列有关发动机开发的文章。目的是了解为什么发动机开发现在比机身开发的时间更长,并且产品成熟度问题的风险更大。

2024 年 6 月 14 日,©. Leeham News

要了解为什么发动机开发已成为一项具有挑战性的任务,我们需要了解发动机基础知识以及用于这些基础知识的技术。

我们已经介绍了主推力产生装置,根据应用情况,我们可以将其称为螺旋桨、风扇或开式转子。要驱动主推力装置,我们需要大量的轴功率,这是由核心提供的。我们从核心(即燃气轮机)如何产生动力开始。

图 1. 核心循环与活塞发动机循环的比较。来源:劳斯莱斯,《喷气发动机》。

气压、体积和温度之间如何关联
气压、体积和温度之间如何关联

要了解燃气轮机内部发生了什么,我们需要了解一些有关空气的基本知识。空气由多种气体混合而成,这些气体会对一种属性(如体积)的变化作出反应,从而对其他属性(压力和温度)的变化作出反应。

关系为:压力 * 体积 = 常数 * 温度

压力 * 体积 = 常数 * 温度

我们只需要知道,如果我们在恒定体积下增加压力,温度就会升高。或者,如果我们在恒定压力下增加温度,体积就会增加。等等。

核心是燃气轮机
核心是燃气轮机

图 1 显示了喷气发动机循环与活塞发动机循环的比较。喷气发动机是最早、最简单的飞机燃气涡轮发动机。喷气发动机和涡扇发动机的区别在于,涡扇发动机的第一级压缩机更大,直径也更大,如图 2 所示。第一级,现在称为风扇,将加速空气推入旁通通道和核心。

图 2. 双轴涡扇发动机。来源:劳斯莱斯,《喷气发动机》。

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