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='''团队介绍'''= ='''项目介绍'''= =='''用户需求'''== ===涡轮喷气发动机=== ====简介==== [[涡轮喷气发动机]]是一种通过加速排出的高速流体做功的热机或电机,使燃料燃烧时产生的气体高速喷射而产生动力。 ===工作原理=== 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,从产生输出能量的原理上讲,喷气式发动机和活塞式发动机是相同的,都需要有进气、加压、燃烧和排气这四个阶段,不同的是,在活塞式发动机中这4个阶段是分时依次进行的,但在喷气发动机中则是连续进行的,气体依次流经喷气发动机的各个部分,就对应着活塞式发动机的四个工作位置。 ====发展历史==== *战争需要 到了三十年代末,尤其是在二战中,由于战争的需要,飞机的性能得到了迅猛的发展,飞行速度达到700-800公里每小时,高度达到了10000米以上,但人们突然发现,螺旋桨飞机似乎达到了极限,尽管工程师们将发动机的功率越提越高,从1000千瓦,到2000千瓦甚至3000千瓦,但飞机的速度仍没有明显的提高,发动机明显感到“有劲使不上”。 *研发突破 早在1913年,法国工程师雷恩.洛兰就获得了一项喷气发动机的专利。这是一种冲压式喷气发动机,在当时的低速下根本无法工作,而且也缺乏所需的高温耐热材料。1930年,弗兰克·惠特尔取得了他使用燃气涡轮发动机的第一个专利,但直到11年后,他的发动机才完成其首次飞行,惠特尔的这种发动机形成了现代涡轮喷气发动机的基础。 *进步优势 随着航空燃气涡轮技术的进步,人们在涡轮喷气发动机的基础上,又发展了多种喷气发动机,如根据增压技术的不同,有冲压发动机和脉动发动机;根据能量输出的不同,有涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机和螺桨风扇发动机等。喷气发动机尽管在低速时油耗要大于活塞式发动机,但其优异的高速性能使其迅速取代了后者,成为航空发动机的主流。 ===小型喷气发动机功能用途=== ====动力提供==== *用于小型飞行器的动力系统 小型涡轮喷气发动机因其结构小巧可应用于诸多小型飞行器。其工作过程中及其接近真实飞机效果,深受广大航模还好着的喜爱。此发动机能够很好的用于军用靶机的动力系统,其速度可高达600km/h可以满足日常军事训练,因其生产陈本低故可以大量使用。 *基于空气的发电器 利用小型涡轮发动机喷射的高速气体可使发电机叶轮转动,进而带动发电机发电。 ====教学模型==== *静态 其结构与真实发动机相比非常简便,可以让初学者更好的了解喷气发动机。对涡轮喷气发动机的初学者有很好的引导作用。 *动态 用于教学的同时可以试喷,可以更为了解喷气发动机的工作原理。 =='''功能需求'''== ===工程简化=== [[File:喷气发动机简介.gif]] *进气口 [[File:进气口.jpg]] *压气机 *燃烧室 *涡轮 [[File:涡轮.jpg]] *喷口 =='''设计参数'''== 材料最佳选择 ===航空用铝=== 强度高,有一定的耐热性,可用作150°C以下的工作零件 ===高温合金=== 在760--1500℃以上及一定应力条件下长期工作的高温金属材料,具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能。 ===40铬=== 具有良好的综合力学性能,良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。 ===304不锈钢=== 具有加工性能好,韧性高的特点,广泛使用于工业和家具装饰行业和食品医疗行业。 =='''工作流程'''== ===零件=== ====出图==== 经过CAD出图,材料的多次选择,细节的优化,剔除复杂轮廓方便加工,加工完成后的零部件。 ====制作==== *涡轮 涡轮的桨叶长度大约是外经的1/6,引用国外实验的数据。涡轮不能钻孔,叶片数设计为17片。当温度从500度降至20度时,涡轮与机壳的间隙会减少5%,也就是说设计时要预留涡轮膨胀空间,太大了没推力。涡轮为高温合金制成。需经过动平衡测试才可使用。 *轴与轴承 高转速低转矩,必须很硬,不然会在20000转/分的情况下共振损坏。轴承需陶瓷高速轴承,达30000转/分才行。 *压气轮 材料为航空层板,或涡轮增压机的进气叶轮。需经过动平衡测试才可使用。 *燃烧室 原设计是圆锥状,效率不高。环型燃烧室为重新设计为圆柱状,,不再用笨重的盘状结构燃料管,而是用6根1mm直径的注射器针来做,增加了六根燃料蒸发短管,改进后,提高了燃烧效率,有能力让涡轮转速达,30000转/分。 *导气环(NGV) 原NGV,要焊在外壳上,加工过程较麻烦一些,现导气环重新设计,,以配合圆柱状燃烧室,可以按图用不锈钢板来焊接加工。 ====完整安装==== ='''参考文献'''= #[http://jetbeetle.com JetBeetle Small Jet Engine 位于台湾的小型喷气涡轮引擎设计与制造商] #[http://jetbeetle.com/JB_body_FAQ.htm JetBeetle 网站上的模型引擎常见问题解答] #[https://youtu.be/8kkIVuS3XEQ 3D打印的涡轮喷气机YouTube视频]
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