发动机课堂｜你知道涡扇发动机是怎么工作的吗？

涡扇发动机

由压气机、燃烧室和高压涡轮组成的核心机和由低压涡轮及其所带动的风扇共同组成的发动机

罗罗遄达1000解构示意图

涡轮风扇发动机，又称为“内外涵发动机”，这是因为空气在风扇中增压后，由风扇出口流出时分为两股向后流：

1

一股流入核心机和带动风扇的低压涡轮，最后由尾喷管流出，这股气流称为内涵气流

２

另一股则由围绕核心机机匣与外涵机匣间的环形通道中流过，称为外涵气流

　

1.发动机机匣

2.风扇

3.低压压气机

4.高压压气机

5.燃烧室

6.高压涡轮机

7.低压涡轮机

8.内涵道喷口

9.外涵道喷口　　

　　由此，将引出发动机专业中最常见的词汇，也是影响涡轮风扇发动机性能好坏的一个重要循环参数之一：

涵道比

（流量比）

外涵道空气流量

内涵道空气流量

涵道比小于2～3的称为

低涵道比涡轮风扇发动机

高于4～5的称为

高（大）涵道比涡轮风扇发动机

低压涡轮的功效

　　在涡轮风扇发动机中，由高压涡轮出来的燃气先在低压涡轮中膨胀作功，然后再到尾喷管中膨胀加速。由于在低压涡轮中已将高压涡轮出来的燃气能量用掉很多，因此，由低压涡轮出来的燃气，温度与压强大大降低了，尾喷管的排气能量损失小得多。

推力

　　当然，由于排气速度低，由内涵道中流过的气体所产生的推力也就比涡轮喷气发动机的要低些。但是，流过外涵道的空气，在风扇的作用下受到压缩，压强提高了，在尾喷管中膨胀加速，以一定的速度流出喷口，因而外涵空气也产生一定的推力。

　　内、外涵两股气流产生的推力之和，即为涡轮风扇发动机的推力，它大于纯涡轮喷气发动机的推力。

　　涡轮风扇发动机推力大了，而能量损失又降低了，所以它的经济性优于涡轮喷气发动机，而且由于排气速度低，发动机的噪声也大大低于涡轮喷气发动机，非常适合用于旅客机上。

　　正因为如此，当世界上第一种涡轮风扇发动机，即英国罗·罗公司的“康维”发动机在1960年首次用于旅客机后，很快就被各种新型旅客机所选用，形成了民航客机发动机“风扇化”的浪潮。

最后
一段可爱的动画
空气分子来讲述涡扇发动机的工作过程

• 文章来源于中国航空学会动力分会。

• 主要内容来源于刘大响院士、陈光教授撰写的航空动力科普书《航空发动机：飞机的心脏》。

• 加工编辑圈圈@航空知识