飞机所用的涡扇发动机本质上是一台燃气轮机,因为它采用的是布雷顿循环。
对于飞机来说,涡扇发动机是最优解,因为它能够很容易地保持在高效区间,从而获得更好的燃油经济性。其次,燃气轮机具有功率密度大和静音好的特点,因此飞机用的涡扇发动机是完美的解决方案。尽管飞机的噪音很大,但这是因为它们的马力更大,如果制造一台9万匹马力的活塞发动机,噪音会更大。所以,同样的功率下,涡扇发动机比活塞发动机更安静。同样体积下,涡扇发动机可以获得更大的功率,而在相同马力下,涡扇发动机可以做得更小。
至于拖拉机使用燃气轮机是否合适?笔者目前不知道是否有配备燃气轮机的拖拉机,但已知采用燃气轮机的陆地行驶工具有坦克、重卡和家用车型。克莱斯勒曾推出过搭载燃气轮机的乘用车,其最强悍之处在于不挑油,可以使用汽油、煤油、柴油、一元醇类,甚至豆油、花生油、饮用蒸馏酒等。通用也曾发布多款燃气轮机汽车,但大都没有量产。福特也推出过燃气轮机卡车。轮船和军舰等水路运输工具也会使用燃气轮机,但在陆地上,燃气轮机很难发挥其燃油经济性。通常,陆地载具采用燃气轮机是为了其他目的,如利用其强大的功率输出、静音效果和不挑油等特点。
一些朋友认为燃气轮机省油,但更多的朋友会说它不省油。这两种观点都是正确的,只是角度不同。例如,M1坦克采用燃气轮机可以将60吨重的车身拉至70公里以上的时速,且远比同功率的柴油发动机噪音要小。在大规模集群冲锋中,高速推进和静谧推进很重要。同级别的柴油机坦克集群行驶往往在1个小时里程外就能听到噪音,但燃气轮机坦克集群推进时可以把噪音传播范围压制在15公里的半径上。
然而,省油并不是主要目的。在陆地载具上,燃气轮机的高效区间太窄,适合连续维持恒速运转。但在怠速、低转速等工况下,燃气轮机的油耗会增加,这是制约其普及的主要原因。另外,乘用车、拖拉机和重卡在实际使用中很难保持恒速运行,因此燃气轮机的成本也较高。
涡扇发动机相比于涡喷发动机,为什么能更省油呢?其主要原因在于涡扇发动机在涡喷发动机的基础上增加了几级涡轮。这些涡轮带动一排或几排的风扇,通过这种方式,涡扇发动机能够更高效地利用燃料,从而降低油耗。 与涡喷发动机相比,涡扇发动机在热效率方面表
涡扇发动机与涡喷发动机在燃油效率上的对比 在航空领域,涡扇发动机与涡喷发动机都是推动飞机飞行的关键动力来源。然而,这两者在燃油效率上存在显著差异,涡扇发动机以其卓越的燃油经济性在现代航空中占据主导地位。本文将深入解析涡扇发动机为何比涡喷发动
涡扇发动机之所以比涡喷发动机更省油,主要源自其独特的设计原理和工作模式。在涡扇发动机中,风扇后的气流被分流,一部分进入压气机燃烧后从喷口喷出,另一部分不经过燃烧直接通过外涵道排出。这种设计不仅提高了热效率,减少了能量浪费,还降低了排气的能量