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脈動噴氣發(fā)動機
脈動噴氣發(fā)動機
脈動噴氣發(fā)動機(脈動噴氣發(fā)動機)
脈動噴氣發(fā)動機是噴氣發(fā)動機的一種,也稱脈沖噴氣發(fā)動機,可用于靶機,導彈或航空模型上。脈動噴氣發(fā)動機發(fā)明于法國。這種發(fā)動機的前部裝有單向活門,之后是含有燃油噴嘴和火花塞的燃燒室,最后是特殊設(shè)計的長長的尾噴管,F(xiàn)在,用于噴氣式(汽車)賽車的發(fā)動機。
目錄 工作原理 優(yōu)點與缺點 噴氣推進原理 工作原理脈動噴氣發(fā)動機工作時,首先把壓縮空氣打入單向活門,或使發(fā)動機在空中運動,這時便有氣流進入燃燒室,然后油嘴噴油,火花塞點火燃燒。這時長尾噴管在燃氣噴出后,由于燃氣流的慣性作用,雖然燃燒室內(nèi)的壓強同外面大氣的壓強相等,仍會繼續(xù)向外噴,所以在燃燒室內(nèi)造成空氣稀薄的現(xiàn)象,使壓強顯著降低到小于大氣壓,于是空氣再次打開單向活門流入燃燒室,噴油點火燃燒,開始第二個循環(huán)。這樣周而復始,發(fā)動機便可不斷地工作了。這種發(fā)動機由進氣到燃燒、排氣的循環(huán)過程進行得很快,一秒鐘大約可達40~50次。
優(yōu)點與缺點脈動式發(fā)動機在原地可以起動,構(gòu)造簡單,重量輕,造價便宜。這些都是它的優(yōu)點。但它只適于低速飛行(速度極限約為每小時640~800公里),飛行高度也有限,單向活門的工作壽命短,加上振動劇烈,燃油消耗率大等缺點,使得它的應(yīng)用受到限制。
噴氣推進原理噴氣推進是伊薩克·牛頓(Isaac Newton)爵士的第三運動定律的實際應(yīng)用。該定律表述為:“作用在一物體上的每一個力都有一方向相反大小相等的反作用力!本惋w機推進而言,“物體”是通過發(fā)動機時受到加速的空氣。產(chǎn)生這一加速度所需的力有一大小相等方向相反的反作用力作用在產(chǎn)生這一加速度的裝置上。噴氣發(fā)動機用類似于發(fā)動機/螺旋槳組合的方式產(chǎn)生推力。二者均靠將大量氣體向后推來推進飛機,一種是以比較低速的'大量空氣滑流的形式,而另一種是以極高速的燃氣噴氣流形式。 這一同樣的反作用原理出現(xiàn)于所有運動形式之中,通常有許多應(yīng)用方式。噴氣反作用最早的著名例子是公元前120年作為一種玩具生產(chǎn)的赫羅的發(fā)動機。這種玩具表明從噴嘴中噴出的水蒸氣的能量能夠把大小相等方向相反的反作用力傳給噴嘴本身,從而引起發(fā)動機旋轉(zhuǎn)。類似的旋轉(zhuǎn)式花園噴灌器是這一原理更為實用的一個例子。這種噴灌器借助于作用于噴水嘴的反作用力旋轉(zhuǎn),F(xiàn)代滅火設(shè)備的高壓噴頭是“噴流反作用”的一個例子。由于水噴流的反作用力,一個消防員經(jīng)常握不住或控制不了水管。也許,這一原理的最簡單的表演是狂歡節(jié)的氣球,當它放出空氣或氣體時,它便沿著與噴氣相反的方向急速飛走。 噴氣反作用是一種內(nèi)部現(xiàn)象。它不像人們想象的那樣是由于噴氣流作用在大氣上的壓力所造成的。實際上,噴氣推進發(fā)動機,無論火箭發(fā)動機、沖壓噴氣發(fā)動機、或者渦輪噴氣發(fā)動機,都是設(shè)計成加速空氣流或者燃氣流并將其高速排出的一種裝置。當然,這樣做有不同的方式。但是,在所有例子中,作用在發(fā)動機上的最終的反作用力即推力是與發(fā)動機排出的氣流的質(zhì)量以及氣流的速度成比例的。換言之,給大量空氣附加一個小速度或者給少量空氣一個大速度能提供同樣的推力。實用中,人們喜歡前者,因為降低噴氣速度能得到更高的推進效率。
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