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[ 技術討論 ] 噴射引擎與進氣口

macross_sato wrote:
這個問題太難了,很容易解釋錯誤阿!!

因該說先區分A機與F機最高空速在那個區域,與到風扇葉片造高進入流速。

所以分為A亞音速,F超音速(2以下)兩種討問。

而F機進氣口在機身兩側,因此為了處理掉以下問題:
『為了避免壓縮機葉片上的衝擊波,這會使發動機無法使用,因為非常大的壓力波動會導致葉片的疲勞和失效,並且由於超音速流動中產生的高水平阻力會產生在旋轉時減慢葉片的速度。事實上,發動機不會以超音速流進入它。』

所以,

『目前大部份之渦輪扇或渦輪噴射發動機仍需要氣流在進入壓縮段或燃燒段之前,將氣流流速降低至音速以下,若航空器之飛行速度超過音速以上,就需要以某種方式將氣流減速。這就必須用到氣流震波減速法,以將氣流速度在通過震波時將能量釋出,進而達到氣流減速之效果。而氣流震波分為兩種:正震波、斜震波。』

『進氣必須將空氣減速到0.4到0.5之間的馬赫數。請注意,大風扇葉片的高圓周速度仍意味著其尖端工作在1.5馬赫左右,但隨後的壓縮機級將在亞音速條件下運行。』

而且,要注意不能直徑越大越好是因為:
『越快意味著進氣壓力恢復隨著飛行速度的平方而增加:如果SR-71進氣量為3.2馬赫,則發動機表面的壓力已經比環境壓力高出近40倍。』

所以簡化來說:

機身分離氣流, 利用(斜震波流速減速,主震波流速減速),擴散區均勻壓力流速, 進入壓縮葉片

而且為了壓縮目的,
『需要盡可能地減慢流量以在燃燒室中留出足夠的時間以使燃料完全燃燒。

入口處的錐形或斜坡形狀用於在發動機前方產生一點衝擊波,從而減慢進入的空氣到亞音速,並使噴氣發動機有效運轉。』


現在要來說為什麼要限制M2以下, 因為以上必須對斜震波處理所以進氣口要用其他方式。
『Pitot進氣口的單一直線衝擊在低超音速下運行良好,但在較高的馬赫數下會產生更高的損失。根據經驗,在低於1.6馬赫的速度下,皮託管進氣口是最佳折衷方案。如果設計空速較高,則需要更複雜和更重的進氣口來有效地減速空氣。這是通過一系列弱的傾斜衝擊和楔形進氣來完成的。』

所以更高速飛行器, 是以進氣壓力提升來做壓縮,但是這就不是這邊要討論低~

如果還沒睡著, 這時就會拿出一個S形管子來解決以上問題。



反正目的就是,在各個AOA下,降低流速,均勻壓力。

現在回頭看A機為什麼嘴巴這樣大, 沒有常常的進氣道???
因為亞音速機,不太需要! 如客機發動機。

而A機有一個短短進氣道, 幾乎直通,我的理解是還是有減低流速目的。

好累。 我想應該有人能用更簡單方式來形容解釋XD.....

有內行的文章.

先拜讀一兩遍, 再來去 GOOGLE 一些專業名詞, 好搞懂這玩意.



( 好像在 博土班 進修, 有點累, 但是, 打破沙鍋學到底 ....... )
難得的好文!(重點是五毛沒半隻)

cm601212 wrote:
難得的好文!(重點...(恕刪)


綠毛倒是來一隻
好圖狼 wrote:
綠毛倒是來一隻...(恕刪)


難得大家正經八百的討論,你為何來歪樓挑釁呢?
..百年世事三更夢,萬里乾坤一局棋。禹開九州湯放桀,秦吞六國漢登基,古來多少英雄漢,南北山頭臥土泥..
F5 引擎推力好像也是3500左右,
除非有后燃器可以到5000。
是不是F5 極速比較快,
所以進氣口可以小一些。
AT3 極速比F5差一截,
又因為是教練機,
訓練的時候
大部分處於相對低速,
所以需要比較大的進氣口?
(當然兩者的外觀流體力學不同,也影響進氣口大小與機身整體的配合)。
sking17 wrote:
F5 引擎推力好像也是3500左右,
除非有后燃器可以到5000。
是不是F5 極速比較快,
所以進氣口可以小一些。
AT3 極速比F5差一截,
又因為是教練機,
訓練的時候
大部分處於相對低速,
所以需要比較大的進氣口?
(當然兩者的外觀流體力學不同,也影響進氣口大小與機身整體的配合)。

網路查了一下 :

F-5E/F
使用 J85-GE-21 TURBOJET 渦輪噴射引擎.
軍用推力 : 3,500 lbf (16 kN)
後燃推力 : 5,000 lbf (22 kN)
空氣流量 : 每秒 45 lb(20 kg)

AT-3
使用 TFE-731-2-2L TURBOFAN 渦輪扇引擎
最大推力 : 3500 lbf (16 kN)
空氣流量 : 每秒 113 lb (51.25 kg)

耶..... 部份答案似乎在裡面... 空氣流量.....


另外, 多查了一下台灣 F-16 使用的 F100-PW-220 渦輪扇引擎.
空氣流量 : 每秒 228 lb (103.4 kg)


F-5使用渦輪噴射引擎有超音速飛行能力,超音速狀態下,進氣量需求會比亞音速來的少些
可以看到很多具備可變進氣口的飛機,亞音速時進氣錐後退加大進氣口進氣量
超音速實則向前推減少進氣量,當然還有進氣到震波考量,避免過多進氣噎死發動機
F-5雖然進氣口不大推測是以超音速或穿音速為主考量點
低速時再以機身兩側的輔助進氣口(百葉窗撞)補足進氣量

莊孝爺 wrote:
個人只有一點 軍武...(恕刪)


貼得太慢了,前面有更清楚的解釋,我就一邊涼快去!

Daniel Wen wrote:
可以看到很多具備可變進氣口的飛機,亞音速時進氣錐後退加大進氣口進氣量
超音速實則向前推減少進氣量,當然還有進氣到震波考量,避免過多進氣噎死發動機

黑鳥就是,它的 J58發動機在不同速度下的氣流圖。

Daniel Wen wrote:
F-5使用渦輪噴射引擎有超音速飛行能力,超音速狀態下,進氣量需求會比亞音速來的少些
可以看到很多具備可變進氣口的飛機,亞音速時進氣錐後退加大進氣口進氣量
超音速實則向前推減少進氣量,當然還有進氣到震波考量,避免過多進氣噎死發動機
F-5雖然進氣口不大推測是以超音速或穿音速為主考量點
低速時再以機身兩側的輔助進氣口(百葉窗撞)補足進氣量

farmer3000 wrote:
黑鳥就是,它的 J58發動機在不同速度下的氣流圖。


印證後, 符合諸原因之一.


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