涡轮发动机

涡轮发动机（Turbine   engine, or often simply turbine）它是利用旋转部件从通过它的流体中吸取动能的一种发动机形式，是内燃机的一种。它经常被用作飞机和大型船只或车辆的发动机。

所有涡轮发动机都有压缩机(compressor)燃烧室(burn)涡轮机(涡轮，涡轮发动机名称的来源)三大部份。压缩机通常也分为低压压缩机(低压段)和高压压缩机(高压段)有时，低压段还具有进气风扇增加进气量的作用，进来的气流在压缩机中被压缩成高密度、高压、低速气流，以提高发动机的效率。气流进入燃烧室后，燃油从供油喷嘴喷出，在燃烧室中与气流混合并燃烧。燃烧后产生的高热废气再推动涡轮旋转，然后将剩余的能量通过喷嘴或排气管带出去至于有多少能量会被用来推动涡轮，这取决于涡轮发动机的类型和设计和压缩机一样，涡轮也可以分为高压部分和低压部分。

尽管涡轮发动机可能有许多不同的工作原理，但最简单的涡轮发动机可能只有一种“转子”Rotor）例如，具有中心轴线的风扇叶片被放置在流体中（例如空气或水）流体通过时作用在扇叶上的力会带动整个转子开始转动，然后从中心轴输出轴向扭矩。风车水车等装置可以说是人类发明的涡轮发动机的最早原型。

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根据不同的分类方法，涡轮发动机也可以分为许多不同的类型。例如，通过区分燃烧室和转子的位置是否在一起，存在属于外燃发动机的燃气涡轮发动机（Gas   turbine）和属于内燃机的涡轮风扇发动机（Turbofan） www.qwbaike.cn

如果涡轮发动机反向运转，就变成了压缩机泵等输入动力后能驱动流体的一类设备。 www.qwbaike.cn

一些涡轮发动机具有多组叶片，其中一些用于从流体中获取动力，一些用于推进流体这两者不能混为一谈。例如，在大多数涡扇发动机和涡桨发动机中，位于燃烧室前面的叶片实际上是用来增压进气的，所以应该把它们看作是压气机。真正的涡轮部分是位于燃烧室后面的风扇，由燃烧后的废气驱动产生动力，然后通过传动轴将动力传递给主风扇叶片（涡轮风扇发动机）或螺旋桨（涡轮旋桨发动机）处，推动其运转。 www.qwbaike.cn

涡轮增压发动机是一种空气压缩机，它利用发动机排出的废气作为动力来驱动位于排气道中的涡轮涡轮转动时，带动位于进气道内的同轴叶轮，将空气滤清器管路送来的新鲜空气压缩后送入气缸。当发动机转速加快时，高速废气推动涡轮加速，废气排出速度与涡轮转速同步加快，空气压缩程度增加，发动机进气量相应增加，缸内燃烧更充分，动力输出更高。

内燃机是一种消耗气体的机器，因为燃料需要与空气混合才能完成燃烧冲程一旦空燃比达到一定值，增加燃油不仅会产生更多的动力，还会向大气中排放黑烟和未燃尽的燃油。发动机供应的燃料越多，黑烟就越浓。因此，当超过空燃比极限时，连续供油不仅消耗更多的燃料、缩短柴油机使用寿命，严重污染大气。 www.qwbaike.cn

涡轮增压最大的好处就是可以在不增加发动机排量的情况下，大幅度提高发动机的功率非涡轮增压发动机通过曲轴的运动直接从大气中吸入空气，而涡轮增压发动机通过涡轮增压器向发动机提供压缩空气。随着进入气缸的空气量增加，允许喷射更多的燃料，以使发动机产生更多的功率，并具有更高的燃烧效率。这意味着同样大小和重量的发动机，增压后可以产生更大的功率，或者小排量发动机增压后可以产生和更大发动机一样的功率。因为涡轮增压器为发动机提供了更多的空气，所以燃油在发动机气缸内燃烧时会燃烧得更充分、更彻底。其他优势包括节省燃料和减少排放。 www.qwbaike.cn

根据发动机燃料燃烧所需氧化剂来源的不同，可分为火箭发动机和空气喷气发动机。火箭发动机自带氧化剂。根据氧化剂和燃烧剂的不同形式，火箭发动机分为液体火箭发动机和固体火箭发动机。

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涡轮发动机最近也被用作大型发电机。 www.qwbaike.cn

涡轮喷气发动机 www.qwbaike.cn

主要用于战斗机和超音速客机，如协和式飞机）

这种发动机有加速快的优点、设计简单等优点，是喷气发动机的早期实用型。而涡喷发动机要想提高推力，就需要提高涡轮前气体的温度和压力比，这样会增加排气速度，损失更多的动能，从而造成提高推力和降低油耗的矛盾。所以涡喷发动机耗油量大，这是商用民机的致命弱点。

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涡轮风扇发动机 www.qwbaike.cn

主要用于民用喷气式客机和轰炸机、预警机和运输机是应用最广泛的涡轮发动机） www.qwbaike.cn

涡扇发动机的妙处在于提高涡轮前温度而不提高排气速度。涡扇发动机的结构实际上是在涡喷发动机前增加几级涡轮，这些涡轮带动一定数量的风扇。风扇吸入的一部分气流像普通喷气发动机一样被送到压气机(术语称“内涵道”另一部分直接从涡轮喷气发动机壳体外围排出(外涵道”因此，涡扇发动机的燃气能量被分别分配到风扇和燃烧室产生的两种排气流中。此时，为了提高热效率，提高涡轮前的温度，可以通过适当的涡轮结构和增大风扇直径，将更多的燃气能量通过风扇传递到外涵道，从而避免大幅提高排气速度。热效率和推进效率平衡，发动机的效率大大提高。高效率意味着低油耗和更长的航程。从结构上看，目前涡扇发动机可以分为单旋翼、双转子、三转子。 www.qwbaike.cn

涡扇发动机可细分为加力燃烧室和加力燃烧室。前者不仅涡轮前温度更高，风扇直径也更大，涵道比可达8以上这种发动机在经济上优于涡轮喷气发动机，在可用飞行速度上也高于活塞发动机、军用运输机的最大速度是M0.在9左右的飞机上广泛使用。根据热机原理，当发动机功率不变时，参与推进的工质越多，推力就会越大加力涡扇发动机因为风扇直径大，空气流量会更大，所以推力也会更大。同时，由于排气速度较低，这款发动机的噪音也较小。加力涡扇发动机在飞机巡航时不开加力，所以相当于加力涡扇发动机但为了追求高推重比，减少阻力，这种发动机的涵道比一般为1.0以下。高速飞行时，发动机的加力燃烧室打开，外涵道中的空气和涡轮后的燃气进入加力燃烧室喷射后再次燃烧，这样推力可以大大增加，甚至超过加力涡喷发动机而且随着速度的提高，这种发动机的加力比会提高，油耗会降低。加力涡扇发动机具有低速低油耗加力大推重比的特点。

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涡轮螺旋桨发动机（主要用于螺旋桨飞机，后来许多老式活塞螺旋桨发动机经过改装，安装了涡桨发动机，从而延长了飞行寿命）

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涡轮轴发动机（主要用于直升机）

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此外，还有一种螺旋桨和风扇组合的螺旋桨风扇发动机 www.qwbaike.cn

在喷气推进方面，也有：

冲压喷气发动机（主要用于导弹和无人机）利用间歇燃烧原理的脉冲喷气发动机，以及不同类型的组合发动机，例如涡轮发动机/冲压喷气发动机。 www.qwbaike.cn