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疏水阀结构形式与工作原理_百度文库
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疏水阀结构形式与工作原理
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脉冲喷气式发动机的工作原理是什么?阀片的作用是什么?
独立游戏制作人、科幻小说作者、业余风水师
首先,我想说提问者虽然努力给出了这么多的图片,但是实际上这些图片一点用处都没有。好在脉冲喷气式发动机只有一种,所以这个问题还是可以回答的。在一开始,我们要从“喷气式发动机”(jet engine)开始讲起。喷气式发动机是指通过各种手段喷射高速流体而获得反作用力从而推进发动机以及载具移动的发动机(按照这个定义,涡轮轴和涡轮扇其实不算严格的喷气式发动机,广义上这些也被算作喷气式发动机,不过今天这些东西不重要)。所有的加速手段中,最有效的是化学手段,也就是将液体燃料与助燃剂混合,进行爆炸/燃烧从而产生大量高热气体,几乎是所有方式中效费比最高的(效率指的是膨胀率)。在排除掉诸如水流喷射发动机、等离子发动机、核喷这些 比较另类的发动机之外,喷气式发动机主要可以分成两类——空气吸入式喷气式发动机以及火箭发动机。空气吸入式喷气式发动机主要分为涡轮喷气机和冲压发动机两种。图中的就是涡轮发动机。涡轮发动机使用风扇大量吸入气体并压缩,然后在燃烧室(黄色区域)与燃料混合并点燃,然后让燃烧后的高热气体膨胀。由于前方不断的吸入气体,所以气体只能向后进行膨胀,并在这个过程中推动涡轮的风扇,使气体继续从前方涌入。上图的冲压发动机则略有不同。冲压发动机不使用风扇,而通过极高的初始移动速度获得不间断的空气吸入;同时燃料燃烧后产生的高温气体也是直接排出,不需要推动风扇浪费能量。与涡轮喷气机相比优势在于能够达到更高的速度,但是缺点则是需要很高的初始速度。但是无论如何,这两种发动机的共同特点都是通过不断吸入空气来防止化学反应后自由膨胀的气体从前方溢出造成速度流失,使得向后喷射气体推动载具的工作得以完成。而火箭发动机则简单得多。由于火箭发动机使用自带的氧化剂而非空气充当化学反应之中氧化剂的成分(或者有时候使用不需要氧化剂的单元燃料),所以不需要考虑膨胀后的气体从进气道溢出的问题,只需要将燃烧室完整的密封好就可以了。而脉冲发动机的原理其实介于两者之间。这个分步图就是脉冲发动机的工作原理。第一步,如同其他的空气吸入式喷气机一样吸入空气并混合燃料;第二步,关闭进气阀阀片(图中百叶窗一样的结构),使得整个燃烧室如同火箭发动机一样变成密闭状态,随后点燃燃料并燃烧,产生推力;第三步,借助前进的推力使得进气道的空气拥有初速度,并打开进气阀重新灌入富含氧气的空气。动图:脉冲发动机的优势很明显,它既不需要像火箭发动机一样携带笨重且昂贵的氧化剂,也不需要像涡轮发动机那样对涡轮叶片的加工具有极高的工艺要求,更不需要像冲压发动机那样需要非常完善的空气动力学设计以及一个极高的初速度;但是缺点也很显著,由于脉冲喷气式发动机不是持续燃烧的,换句话说,它需要不断的重新点燃,对于点火装置的工作要求很高,而且阀片也需要能够在高温高压力差下高速工作,而且由于没有空气压缩的过程,燃料浪费严重。最重要的是——它很吵,非常的吵……图片资源来自维基百科。
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