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个主要的损耗效率的地方:一是由燃料向发动机功率转变的过程,这是热效率的问题。这其中主要由于燃料的低效燃烧,热能量的散失以及与发动机各部件之间的各种摩擦损耗所致。一部分能量还要用于发动机系统的支持,比如燃料的动能,润滑油泵以及发电等,这些损失都会降低发动机的输出效率。一旦发动机将燃料的化学能转化为机械能以后,就要立即将其转化为推进功。发动机提供给我们的可用功率与发动机的功率的比率便是推进效率。因此,发动机的总效率就是对一定燃料转化为多少发动机可输出功率的一种测量方式。那么什么导致发动机效率的改变那?对升力效率的讨论可好用于此处。记得第一章我们讨论的:机翼所产生的升力正比于发动机在一定时间作用于空气的动量。飞行器的掠过带给空气的动能,对其自己来说是一种能量损失。最高效的飞行器便是在带给空气更少动能的前提下,尽可能地提供必须的升力。因
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f此,人们总是希望能够作用于空气更小的速度。这也是为什么随着机翼面积的提升,效率提升的原因。升力效率的提升取决于转移的空气重量,而非被转移空气的速度。推进系统同机翼一样的方式产生推力和转移能量给周围的环境。因此,最高效的推力是在尽可能低速下,能够加速更多的空气。这样就会减少损耗能量。如果一个螺旋桨飞机或者喷气式飞机可以以最小的相对速度,吸收更多的空气或者产生更大的推力的话,将意味着通过给予一定的少量空气更大的速度这种方法,在同种推力下,比其他发动机更有效率。记住一点:发动机对空气做功所产生推力的能量,永远要靠发动机自身来补充。对于最好的发动机效率,我们自然希望飞行器能够对周围空气带来零动能。但很不幸,这是不可能的,要想产生推力,就必须要给予周围空气一定的动能,即产生损失。让我们来看一下一个想要设计出两倍于原始发动机推力的发动机专家的例子吧。这位专家可以通过提高发动机每分钟所释放的动量来加大推力还可以通过提高尾气的排放速度,当然还可以两者都提高,进而提升推力。但是,如果提升了排气速度,损失的能量就和速度的平方正比。因此,如果要通过两倍排气速度,两倍功率,进而产生两倍推力的同时,却伴随着四倍的能量损失,显然这是不可实现的。然而,通过两倍动量的方式,就会有双倍的可用功率,以及只有两倍的损失能量,进而来获得两倍推力。基本上飞行器的推进系统的目的便是在最低的能量损失下,尽可能地产生更大的推力。在这个过程中,显然发动机设计者们r
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