涡轮加在燃烧室后为啥？加速引擎动力提高效率小秘密

  继续探讨“工业皇冠上的明珠”这一话题，今天我们将聚焦于航空发动机。其难点何在？众所周知，发动机向外喷射的物质越多、速度越快，所产生的推力也就越大，这正是动量守恒定律的体现。然而，燃料的燃烧速度已接近分子间传递信息的理论极限，因此，若想进一步增大推力，单纯提高喷射速度已不可行，只能增加喷射量。为此，需要向发动机里面注入更多的燃料。然而，燃料增多后，若空气不足则无法充分燃烧，因此还需配备一个增压装置以吸入更多空气。这便是航空发动机的基础原理——通过压缩更多空气以支持更多燃料的燃烧。现在，请参阅下图，了解航空发动机的基本构造。

  细心的读者或许已经注意到一个细节：故障原因主要在于“一分机涡轮排气装置”位置出现异常，其中提到了“涡轮”一词。涡轮这一概念对许多人来说既熟悉又陌生。熟悉的原因主要在于，我们大家常常在日常生活中听到这个词，例如“涡轮增压发动机”是一种常见的汽车发动机，许多读者可能正在使用这种发动机。然而，涡轮的陌生之处在于，尽管大家听说过它，但未必了解其具体含义，也不清楚为什么火箭中也会使用这种装置。

  涡扇发动机相较于涡喷发动机更复杂，其在涡喷发动机外部增加了一套管道风扇和压缩机，以此来实现了两个管道的同步运行。内部的涡轮喷气发动机实际上成为涡扇发动机的核心部分。当发动机工作时，气流被压缩机风扇吸入，然后被分成两部分：一部分通过外旁路，经过一系列大直径压缩机叶片增压后流向发动机后部；另一部分通过内旁路，进入燃烧室和涡轮。尾部外导管中的高压冷气流和内导管中的高温度高压力气流通过尾部喷嘴混合喷射，由此产生推力。涡扇发动机的缺点是热效率略低于涡喷发动机，但其优点是省油且常规使用的寿命长。原因主要在于，涡喷和涡扇发动机的推力机理不同，特别是涡扇发动机只有一部分空气和燃油进行燃烧，因此在同等推力输出条件下，涡扇发动机比涡喷发动机更省油。此外，涡扇发动机前端风扇叶片直径越大，外涵道与内涵道比值越高，推力也就