涵道:簡介,內涵道,外涵道,涵道比,涵道比的作用,涵道風扇,

涵道

涵道（duct）是指氣體流過的通道。涵道有內外涵道之分。

基本介紹

中文名：涵道外文名：duct領域：航天航空工程分類：內外涵道

簡介,內涵道,外涵道,涵道比,涵道比的作用,涵道風扇,

簡介涵道（duct）是指氣體流過的通道。涵道有內外涵道之分。內涵道內涵道就是通過風扇後進入壓氣機然後進入燃燒室燃燒後膨脹對渦輪做功，最後排出來的那部分氣體通過的通道。外涵道外涵道是通過風扇氣流後直接排出發動機的那部分氣體通過的通道。一般來說，發動機80%的推力都來自外涵道排出的氣體形成的。當然內外涵道比是根據不同發動機特性來制定的。涵道比涵道比（bypass ratio），也稱旁通比，是渦扇發動機外涵道與內涵道空氣流量的比值。內涵道的空氣進入燃燒室與燃料混合，燃燒做功，外涵道的空氣不進入燃燒室，而是與內涵道流出的燃氣相混合後排出。外涵道的空氣只通過風扇，流速較慢，且是低溫，內涵道排出的是高溫燃氣，兩種氣體混合後降低了噴嘴平均流速與溫度，較低的流速帶來了較高的推進效率和較低的噪聲，而根據熱機原理，較低的溫度能帶來較高的熱力學效率。兩種因素共同作用，使渦扇發動機在相同油耗的情況下能獲得比渦噴發動機更大的推力。涵道比的作用通常涵道比的提高會改進渦扇發動機的SFC但是降低發動機的單位推力。這裡有一系列現實因素對一台給定發動機的設計規定了涵道比的上限：（1）發動機的進口面積增大，因此重量和短艙阻力也增大。同樣成本也會上升。（2）驅動風扇的渦輪級數會快速上升。這是因為當涵道比上升時，風扇葉尖切線速度需保持在大概的常數，因此其轉速會下降。對於一個給定的核心機尺寸，驅動風扇渦輪的尺寸是同定的，因此它的葉尖切線速度則會下降。與此同時，驅動風扇渦輪的比功必須提高，因為風扇流量與渦輪流量之比上升了，這意味著此處渦輪載荷會高得不可接受。這將使渦輪效率降低，除非此處渦輪加級。迄今已經證明了現在存渦輪和風扇間放置一個傳動箱是不切實際的，因為一台大型的渦扇發動機需給其傳輸50 MW的功率。（3）座艙空氣和飛機附屬檔案功率提取將對SFC和單位推力帶來更大影響。（4）在反推力裝置不工作時，所需嬰的密封周長增加，將會帶來更多的漏氣。涵道風扇涵道風扇（Ducted Fan），指在自由螺旋槳的外圍設定涵道的一種推進裝置。國內外很早就有人開始研究涵道風扇螺旋槳，並取得了很多研究成果，廣泛套用於各種交通工具尤其是航空器中。涵道風扇螺旋槳的優點：由於葉尖處受涵道限制，衝擊噪聲減小。誘導阻力減少，而效率較高。在同樣功率消耗下, 涵道風扇較同樣直徑的孤立螺旋槳, 會產生更大的推力。同時由於涵道的環括作用, 其結構緊湊、氣動噪聲低、使用安全性好,因此作為一種推力或升力裝置, 被套用于飛行器設計當中。涵道風扇螺旋槳的缺點：良好的效率要求葉尖和管道間的間隙要非常小，風道三維形狀設計複雜，需要高轉速和最小的振動。

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