关于涡轮喷气发动机燃烧室
胖五遥3的顺利飞天，克服的最大难关，就是YF77氢氧发动机的供氧泵转子在一定极限条件下产生裂纹的问题。遥2的坠海就是因为其中一台发动机的涡轮供氧泵出现了停止工作的问题。一台液发不工作，火箭推力不足开始掉头向下；而另外一台液发还在工作，导致了火箭加速向下冲入了大海里。其实遥2只要多工作10秒就可以挽救。这等于用七八亿美元和2年的代价彻底暴露了涡轮供氧泵的问题。到了遥3改变了设计，就解决了这个问题。其实液体大火箭，从二战末期，德国的布劳恩制造出用酒精当燃料，用液氧当氧化剂的V2飞弹以来，一直到今天，总体布局并没有出现多少根本性的设计改变。无非是后来用了更多类型的燃料和氧化剂，但是液体大火箭的基本技术布局并没有什么变化。凡是液体运载火箭，
包括液体洲际导弹。基本每一级，都是上面一个大储罐，里面包括燃料箱和氧化剂箱，下面再带上一个带大喷管的发动机。外界对液体大火箭的观感，往往都集中在硕大的像倒置酒杯一样的喷嘴上。其实巨大的喷嘴并不是液体火箭发动机的核心部分，核心部分其实是涡轮泵。由于液体火箭从发明到今天原理和设计基本不变，瀚海狼山认为这也是发明V2的布劳恩也是土星5号这样的超级液体火箭总师的原因。我们知道航空发动机上有涡轮这种装置，是安装在整个航空喷气发动机靠后的部分，以接受燃料燃烧做功后带来的动力。甚至现代汽车的发动机上都有涡轮增压。液体大火箭上的涡轮泵，也是给火箭的燃料和氧化剂增压用的，不过不像航空喷气发动机的涡轮一样，直接安装在整个发动机的轴线上。液体火箭发动机的涡轮泵，一般安装在液体发动机燃烧室和喷嘴这个喷火做功轴线的一侧。
火箭的涡轮泵，也是动力泵，一般设计成涡轮部份与泵的部份。两者多采用直联，由涡轮驱动泵。液体火箭的燃烧室其实很简单，就像一个闷葫芦，两头小而中间大。火箭的液体燃料和氧化剂，一般是相互碰到一起就可以自动持续燃烧的化学反应物。比如煤油和液氧，氢气和氧气等，所谓的火箭点火，其实大多数时候是名义上的。因此火箭上层的2种储存物质，由各自的加压涡轮泵分别加注到火箭的燃烧室内，就会剧烈的燃烧膨胀。而火箭燃烧室到喷嘴之间的喉部比较狭窄，这就会大大增强火箭尾流喷出的压力和速度，可以达到音速的10倍以上。因此给火箭巨大的反冲力开始起飞。那么给燃烧室增压加注燃料和氧化剂的涡轮泵的动力从哪里来呢？其实就是从火箭的高压燃烧室引出2股高压燃气，用来推动涡轮泵做功，这也是一种能量的循环利用。涡轮泵是液体火箭发动机中高速旋转组件，同时进入涡轮高温高压燃气以及经过泵增压的低温推进剂，随着压力的提高，涡轮泵的可靠性在整个发动机的可靠性中占有重要地位。
火箭发动机内部猛烈燃烧时，大部分热部件其实都是基本固定的。只要把他们设计的足够耐热和强度足够大就可以确保安全可靠。而涡轮泵几乎是液体火箭发动机中唯一一个高速旋转而又承受高温高压和剧烈震动的关键部件，因此对一种火箭的可靠性至关重要。别看液体火箭发动机外观最大的是喷嘴，但是重量最大的部件却就是涡轮泵。可以占到整个液体火箭发动机自重的一半。如果这类涡轮泵用到第二级或者上面级上，就会和载荷直接争夺重量。因此涡轮泵如果做到又轻又坚固就是高技术了。
@伊贞急18689401772# 谁能详细的介绍一下涡轮喷气和涡轮风扇发动机的区别,在说一下加力燃烧室的工作原理 -
#慕光洁2204： 涡轮喷气发动机是通过直接燃烧喷射气体来推动的,涡轮风扇发动机是通过燃烧产生热量来推动风扇来间接推动的
@伊贞急18689401772# 谁知道涡轮发动机的具体工作原理? -
#慕光洁2204： 现代涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,战斗机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室.涡轮喷气发动机仍属于热机的一种,就必须遵循热机的做功原则:在高压下输入能量,低压下释放能量.因此,从产生输出...
@伊贞急18689401772# 1、涡喷发动机的压气机为什么是扩张管道?2、燃烧室内壁上为什么有开孔?3、燃烧室有哪些类型? -
#慕光洁2204： 1.压气机叶栅需要减速增压,根据伯努力方程,其叶栅通道必须是扩张的2.燃烧室上有很多种类的孔,有电嘴孔-即装电嘴用的,有通气孔-为燃烧提供燃气的,补燃孔-继续通气,当然现在先进的浮动壁结构内层有大量小的冷却孔,包括冲击孔和发散孔.3.最早单管-即一个火焰筒配一个外壳,接着有环管—一个环形外壳带多个火焰筒,现在用的比较多的为环形燃烧室—火焰筒为环形的
@伊贞急18689401772# 涡轮发动机怎么样点火 -
#慕光洁2204： 哈,我就是学航空的.正好解决你的疑问.涡轮发动机现在常用的就是涡轮风扇发动机和涡轮喷气发动机,还有一个涡轮螺旋桨发动机,这个直升飞机上用的多,不是很常见.发动机上有一个部件叫IDG,学名叫恒定转速联合驱动发电机.用它可以发电,发出的电再通过变压器升压,然后连接到点火器【类似于汽油机的火花塞】那里.由点火器打出火花点火.点火器位于高压压气机后,低压涡轮之前,此时的燃烧物为煤油和空气的混合物,经过了2级压气机,此时已经是高温高压了,再通过点火,就能迅速膨胀燃烧,产生高温高压的燃气,推动涡轮做功.
@伊贞急18689401772# 涡轮喷气发动机是什么东西?工作原理是什么? -
#慕光洁2204： 涡轮发动机(Turbine engine,或常简称为Turbine)是一种利用旋转的机件自穿过它的流体中汲取动能的发动机形式,是内燃机的一种.常用作飞机与大型的船舶或车辆的发动机.按照发动机燃料燃烧所需的氧化剂的来源不同可分为火箭发动...
@伊贞急18689401772# 涡轮喷气发动机 蒸发式燃烧室是什么意思 -
#慕光洁2204： 涡轮喷气发动机的燃烧前提条件是,氧+燃油变成混合物.压气机提供足够氧.但是压气机过来的气流太快.火苗在快速气流里无法燃烧.所以带减速火焰稳定器能产生减速区.而燃油也必需经过充分雾化.方法有离心式雾化.气流雾化.套管蒸发式.等等....
@伊贞急18689401772# 喷气发动机燃烧室问题 -
#慕光洁2204： 1、喷气发动机燃烧室火焰是连续燃烧,依靠机载燃油泵连续不断把燃油打入燃烧室,通过喷嘴进行雾化,在启动过程点火器工作,到点火成功后,点火器就停止工作,火焰持续燃烧,通过加入不同的燃料量,实现发动机不同状态.2、发动机没有气门,燃烧的目的是把压气机压缩后的高压气体变成高温高压的气体,然后到涡轮膨胀作功.3、发动机燃烧室一般分单管,联管,环形燃烧室,无论是哪种,我们都称一个燃烧室,只有军用发动机在涡轮后有加力燃烧室,进行二次燃烧,它的结构与燃烧室有很大区别.
@伊贞急18689401772# 喷气发动机的燃烧室和涡轮如何散热? -
#慕光洁2204： 燃烧室的火焰筒从前到后有很多孔,冷空气从孔中引入火焰筒内,就在火焰筒的内壁形成一个持续的冷空气层,起到隔绝高温火焰的作用.涡轮叶片是空心的,中间有曲折的通路,冷空气从中流过冷却涡轮叶片.较先进的涡轮叶片在表面作出无数微小的孔,冷空气从叶片里面向外渗透,在叶片表面形成一层空气膜,隔绝高温燃气 回路燃烧室是什么?有回流式燃烧室,可以有效的缩短发动机长度.无所谓阻力,气体并不是一直在发动机内高速通过的.即使是直流式的发动机,在燃烧室前也必须使气体先减速,才能点燃
@伊贞急18689401772# 涡轮喷气发动机 燃烧室前方的涡轮还是后方的涡轮提供动力?
#慕光洁2204： 前方的是压气机,后方的是涡轮. 压气机受到的气动力是向前的,涡轮受到向后的. 向前的力减去向后的力等于推力. 但没有涡轮,压气机不会转. 的确是燃烧室截面积最小
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