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壓縮段基本構造
壓縮段是用轉動之葉片轂提高通過氣流的壓力和密度,以使壓縮後氣流進入燃燒段燃燒,目前壓縮段之設計有以下兩種方式。壓縮段又稱為冷段。

離心式:
早期發動機之壓縮段設計皆屬該方式,壓縮機就像是一片大轉輪,氣流遇到壓縮機時會被其上的葉片導引轉向上方,再通過轉輪上方時再轉向後進入燃燒段。

軸流式:
壓縮機是以會轉動的轉輪和其上的葉片,配合環繞在壓縮段內壁上之固定葉片,以轉子和定子聯合,將通過其中之氣流達到壓縮的目的。

壓縮段之設計潮流
軍用及商用噴射發動機目前市場之主流,大推力之渦輪扇發動機其壓縮段是以軸流式為主,主要原因有:

一、若要加大壓縮比,離心式壓縮機需加大轉輪直徑,若直徑過大,氣流將形成亂流不易控制,同時離心式壓縮機氣流需要轉向,在氣流轉向過程中會產生能量損失。軸流式壓縮機只須增加壓縮機之數量即可。此外,加大離心式壓縮機之直徑即表示投影面之增加,亦會增加阻力。所以目前軍用發動機幾乎都放棄離心式壓縮機之壓縮段設計,不過離心式壓縮機構造比較簡單,對外物損傷(FOD, Foreign Object Damage)的抵抗力較高。

二、軸流式壓縮機通常分作低壓壓縮機和高壓壓縮機,以不同轉速來逐步壓縮氣流。在壓縮氣流之過程中,要提防氣流溫度過高以減低燃燒效率,也要防止壓縮機失速。所謂壓縮機失速,是通過壓縮機葉片之氣流發生紊亂,使得氣流不會規律的通過壓縮段,情形與機翼失速類似。

目前新一代噴射發動機之壓縮機的轉子或定子甚至可以轉動,可配合不同狀況下氣流之壓縮狀況,以達到最佳的壓縮狀況,以維持發動機在最佳運轉狀況。一般噴射發動機之壓縮段通常分為高低壓兩段,渦輪扇(Turbofan)發動機之的風扇可算是低壓壓縮段的一部份,因此壓縮段高低壓兩段轉速不同,故通稱二軸發動機(壓縮段高壓段與渦輪段為內軸,壓縮段低壓段為外軸,並連接齒輪箱)。但採用軸流式壓縮段設計之噴射發動機單價,會比採用離心式壓縮段設計之噴射發動機單價高,原因在於壓縮段結構比較複雜。
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    liu08222000 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()