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喷气式汽车的原理?

214 2024-05-05 19:35

一、喷气式汽车的原理?

喷气式发动机原理

喷气式发动机的工作过程可归纳为:进气、压缩、燃烧、排气。

1、在实际中的应用

喷气推进是伊萨克·牛顿(Isaac Newton)爵士的第三运动定律的实际应用。该定律表述为:“作用在一物体上的每一个力都有一方向相反大小相等的反作用力。”就飞机推进而言,“物体”是通过发动机时受到加速的空气。产生这一加速度所需的力有一大小相等方向相反的反作用力作用在产生这一加速度的装置上。喷气发动机用类似于发动机/螺旋桨组合的方式产生推力。二者均靠将大量气体向后推来推进飞机,一种是以比较低速的大量空气滑流的形式,而另一种是以极高速的燃气喷气流形式。根据牛顿第三定律,作用在物体上的力都有大小相等方向相反的反作用力。喷气发动机在工作时,从前端吸入大量的空气,燃烧后高速喷出,在此过程中,发动机向气体施加力,使之向后加速,气体也给发动机一个反作用力,推动飞机前进。

2、以例说明

喷气推进原理最早的著名例子是公元一世纪作为一种玩具生产的古希腊人希罗的发动机。这种玩具表明从喷嘴中喷出的水蒸气的能量能够把大小相等方向相反的反作用力传给喷嘴本身,从而引起发动机旋转。类似的旋转式花园喷灌器是这一原理更为实用的一个例子。这种喷灌器借助于作用于喷水嘴的反作用力旋转。现代灭火设备的高压喷头是“喷流反作用”的一个例子。由于水喷流的反作用力,一个消防员经常握不住或控制不了水管。也许,这一原理的最简单的表演是狂欢节的气球,当它放出空气或气体时,它便沿着与喷气相反的方向急速飞走。

3、它是一种内部现象

喷气反作用绝对是一种内部现象。它不象人们经常想象的那样说喷气发动机喷气发动机成是由于喷气流作用在大气上的压力所造成的。实际上,喷气推进发动机,无论火箭、冲压喷气、或者涡轮喷气,都是设计成加速空气流或者燃气流并将其高速排出的一种装置。当然,这样做有不同的方式。但是,在所有例子中,作用在发动机上的最终的反作用力即推力是与发动机排出的气流的质量以及气流的速度成比例的。

喷气式发动机的组成

喷气式发动机一共有五个主要部件,从前之后分别是:(整流锥)进气道,压缩机,燃烧室,燃气涡轮,尾喷管。

1、整流锥

整流锥主要是用来整流,对发动机前方紊乱的气体进行整流,另外当飞机飞行速度达到所在区域的音速时可以防止激波阻力。进气道导通整流后的气体进入压缩机。

2、压缩机

压缩机由静子叶片和转子叶片构成,静子叶片与转子叶片一圈一圈交错排布,叶片通过收敛扩张控制气流的速度从而达到对气体压缩的效果。

3、燃烧室

经过压缩的气体高速流入燃烧室,现在的燃烧室一般都是环式的,由多个点火嘴和两个喷油嘴组成,喷油嘴把航空煤油雾化喷出,多个点火嘴点火保证油气混合气燃烧均匀充分。

4、燃气涡轮

经过燃烧后的气体达到高温高压,冲击燃气涡轮,带动涡轮转动,由于涡轮轴与压气机轴为同轴,涡轮又带动压气机转动,所以燃气涡轮是带动发动机继续工作的一个部件,简单来说就是拥有续航能力的部件。

5、尾喷管尾

喷管一般是可收敛式,因为喷口收敛可以增加排气速度,增大推力,现在还有一种尾喷管是收敛-扩张式,这个主要用于超音速飞机,因为气体达到音速后越压缩速度越小,所以在收敛到顶的时候气体正好达到音速,此时才用扩张式尾喷管可以继续增大气流速度。

喷气式发动机优缺点

优点:构造简单、重量轻、体积小、推重比大、成本低

缺点:没有压气机,就不能在地面静止情况下启动,所以不适合作为普通飞机的动力装置

喷气式发动机燃料

喷气式发动机使用的主要是石油烃燃料,它根据沸点的不同分为三类:宽馏分型(沸点范围60℃~280℃),煤油型(沸点范围150℃~280℃),重馏分型(沸点范围190℃~315℃)。通常使用的是航空煤油。

喷气式发动机分类

1、冲压喷气发动机

冲压喷气发动机实际上是一种气动热力涵道。它没有任何主要旋转零件,只包含一个扩张形进气涵道和一个收敛形或者收敛-扩张形出口。当由外部能源强迫其向前运动时,空气被迫进入进气道。当它流过这一扩散形涵道时,其速度或动能降低,而压力能增加。尔后,靠燃油的燃烧来增加其总能量,膨胀的燃气通过出口涵道高速排入大气。冲压喷气发动机常作为导弹和靶机的动力装置,但单纯的冲压喷气发动机不适于作为普通飞机动力装置,因为在它产生推力前,要求向它施加向前的运动。

2、脉冲喷气发动机

它采用间歇燃烧原理。与冲压喷气发动机不同,它能在静止状态工作。这种发动机是由类似冲压喷气发动机的一种空气动力涵道构成。它的压力较高,结构比较坚实。进气涵道有许多进气“活门”,在弹簧拉力作用下处于打开位置,通过打开的活门空气进入燃烧室,并靠燃烧喷入燃烧室中去的燃油得到加热,由此引起的膨胀使压力升高,迫使活门关闭,然后膨胀的燃气向后喷出;排气造成降压,使活门重新开启。

3、涡轮喷气式发动机

应用于喷气推进避免了火箭和冲压喷气发动机固有的弱点,因为采用了涡轮驱动的压气机,因此在低速时发动机也有足够的压力来产生强大的推力。涡轮喷气发动机按照“工作循环”工作。它从大气中吸进空气,经压缩和加热这一过程之后,得到能量和动量的空气以高达2000英尺/秒(610米/秒)或者大约1400英里/小时(2253公里/小时)的速度从推进喷管中排出。在高速喷气流喷出发动机时,同时带动压气机和涡轮继续旋转,维持“工作循环”。因而,纯涡轮喷气发动机最适合较高的飞行速度。

二、喷气式汽车谁发明的?

汽车是什么东东,我想是个人都知道,而我国的最新标准《汽车和挂车类型的术语和定义》中对汽车有如下定义:由动力驱动,具有4个或者4个以上车轮的非轨道承载的车辆。

最早科学大拿牛顿(没错!就是那个牛顿)就设想喷气式汽车的方案,但是没有制成实物。

到了1769法国的一位发明家做了用蒸汽驱动的三轮汽车。这辆三轮汽车符合‘汽车’的定义,不过跟现代汽车完全不搭边,并不算真正的汽车。

在之后,‘汽车’一直是各国发明家喜欢研究的课题,不过可惜都没有成功。

英国人詹姆斯发明蒸汽机车……

法国人鲁诺阿尔发明内燃机,他是用煤气发动机驱动汽车……

…………

而在1870年,德国工程师卡尔·本茨(是不是感觉‘本茨’很熟悉啊。)试验成功了一台二冲程试验性发动机。也正是在这个成果的基础上,卡尔·本茨制成第一辆机动车,这辆机动车是三轮汽车,已经有了现代车的特点,比如火花点火、水冷循环、后轮驱动……

卡尔·本茨

理论上卡尔·本茨就是汽车的发明者,可是就在他发明汽车那个阶段,还有好几个发明家也从事发明汽车的工作,而且这些人也都独立完成汽车,汽车也都或多或少具有现代汽车的特点。

(ps:这种情况不奇怪,这些发明都在前人的肩膀上完成了,打个比方说:有人发明了石磨之后,面粉就出现了,那少不了有人发明面条。)

不过卡尔·本茨的三轮汽车获得了德意志专利权,所以他的车是世界上公认的第一辆现代汽车。所以1886年也成为汽车元年,有些人还把卡尔·本茨制成第一辆汽车之年看成汽车诞生之年。

三轮汽车和卡尔的妻子

卡尔·本茨(1844年——1929年)有个不幸的童年,他早年丧父,不过他对科学兴趣很浓厚,靠维修手表争取零用钱。等到成年之后,雄心壮志的卡尔·本茨也实施了自己的创业计划,开办一家企业。可是企业并不是那么好开的,卡尔·本茨的企业因为经营不善,眼看要黄。

无可奈何,卡尔·本茨想用发明新的物品来作为人生的转机,功夫不负有心人,经过一年多筹备卡尔·本茨制造出第一台单缸煤气发动机,接着发明三轮汽车。

这辆三轮汽车并不像想象那么好,毛病一直很多,不过在妻子的帮助下,卡尔·本茨对其进行改进,并且参加了慕尼黑博览会。

在慕尼黑博览会上,这辆三轮汽车李恪引起轰动,大批客户向卡尔·本茨下订单,卡尔·本茨和他的汽车火了。

在资金注入之后,汽车行业大火。卡尔·本茨和他两个儿子成立了本茨父子公司(中文名字就是奔驰。)

三、世界十大汽车公司是哪些?

我们先来看一看2019年世界五百强里的汽车企业。

第一纵队的是丰田和大众,旗鼓相当。

日本的本田与日产都在前十行业。另外还有三家排名比较靠后的铃木、马自达、斯巴鲁。

德国的戴姆勒和宝马比日本两个企业相对要高一点。

美国的福特和通用也是实力强悍,不过美国的汽车企业似乎国际化没有德国和日本做的好,而主要是得益于美国庞大的市场。

韩国的起亚和现代应该算是一个公司,如果合在一起,营收超过上汽。

然后是法国,法国人的汽车审美非常独特,标志和雷诺也是世界知名。

按国家分:

日本:丰田、本田、日产(铃木、马自达、斯巴鲁)

德国:大众、戴姆勒、宝马

美国:福特、通用

法国:标志、雷诺

韩国:现代(起亚可以算在里面)

好了,世界最大的十一个汽车企业有了,虽然多了一个,但影响不大。

总体来说,汽车行业是传统行业重要的经济支柱,由于新兴行业的逐渐崛起和做大,汽车企业的排名呈总体下降的趋势。

中国有六家汽车企业进入了世界500强,不过品牌价值和利润率都相对较低。

中国的汽车企业排名也很高,不过也应该注意到非是中国汽车企业多牛,而是因为中国的市场够大,坐拥世界第一大市场,成就可谓惨淡。

2018年我国汽车销量约为2780万辆,与2017年度的2880万辆相比,减少了100万辆,占2018年全球汽车总销量约9500万辆中的30%。

2018年我国汽车销量是美国的1.6倍,是欧盟15国的1.7倍,是日本的5.5倍。

我们看一下2018年中国汽车品牌排行榜,前三都是合资品牌,前十有7个合资品牌,吉利的自主品牌做的还不错,不过仍远远不能与行业的一线品牌相提并论。

2019年上半年依旧维持了销量减少的局面,中国的汽车行业已经饱和。

市场容量已经确定,接下来要做的应该是汽车行业的服务升级,这一方面,相对于一线品牌,国内的汽车品牌有着不小的差距。

2019年上半年,汽车销量依然不忍直视,国产品牌的龙头吉利销量下降了19.1%,前十中长安销量下降23.3%,可谓惨烈。

不光是汽车品牌,汽车零配件企业几乎没有中国的名字,自主品牌的科研密度和积累差距更大。日本和德国处于汽车核心零部件的绝对上游。

其中有一个怡和集团,是中国香港的英资企业,1980年代末,怡和集团将公司注册地点由香港迁往百慕大,并在1990年代初将公司及旗下多家子公司的上市地点从香港移至新加坡或者伦敦。

最后只能说,国产汽车加油!

四、全世界最大喷气式飞机?

全世界最大的喷气式飞机是波音公司的新一代宽体客机777 X。

波音777X,将是世界上最大、效率最高的双发飞机,单价超4亿美元,今年1月完成首飞,推迟到2021年试验载客,2022年投入商用。

比较讽刺的是,波音777X原定2019年巴黎航展首飞,可波音最终选择推迟,原因是发动机内部叶片出现过快磨损…

五、世界十大最贵水星汽车?

奥迪,大众,本田,丰田,宝马x5,奔驰E级,别克GL8,哈佛,吉利,……

六、世界十大汽车排气品牌?

世界的十大汽车排气品牌分别是众晟,HADIKE,雅鞍,byT,erg,伯莱斯公司,鲁超公司,墨笙公司,冠悦公司,GOOD YEAR/固特异。

七、世界十大汽车品牌?

世界十大名车品牌包括劳斯莱斯(Rolls-Royce)、宾利(Bentley)、保时捷(Porsche)、法拉利(Ferrari)、兰博基尼(Lamborghini)、迈凯伦(McLaren)、阿斯顿·马丁(Aston Martin)、布加迪(Bugatti)、帕加尼(Pagani)、科尼赛克(Koenigsegg)。

八、世界最大的喷气式直升机?

V-12直升机,迄今为止是世界上最大的直升机。

两翼各有一个螺旋桨。螺旋桨可触碰的死亡地带长达67米,超过了波音747。2004年以来Hotelicopter公司一直致力于把苏联制造的世界上最大的直升机MilV-12修改为世界上第一个飞行酒店。

V-44四发倾转旋翼机是一款美国贝尔直升机公司设计了一种新型旋翼运输机。V-44将被设计成大型运输机,其机身内部大得将足以容纳1个2.5米×2.5米×13米的集装箱、几架直升机、几辆各种型号的多用途轻型装甲战车以及8台标准装卸工具,或者是70个士兵的铺位。

九、世界销量第一的喷气式客机?

空客320是世界销量第一的喷气式客机。

空中客车A320系列飞机是欧洲空中客车公司研制生产的单通道双发中短程150座级客机。是第一款使用数字电传操纵飞行控制系统的商用飞机,也是第一款放宽静稳定度设计的民航客机。

A320系列飞机在设计上提高客舱适应性和舒适性。A320系列飞机包括A318、A319、A320和A321在内组成了单通道飞机系列。旨在满足航空公司低成本运营中短程航线的需求,为运营商提供了100至220座级飞机中最大的共通性和经济性。

A320飞机自1988年4月投入运营以来,迅速在中短程航线上设立了舒适性和经济性的行业标准。A320系列的成功也奠定了空中客车公司在民航客机市场中的地位,打破美国垄断客机市场的局面,研制与波音737系列和麦道MD-80系列进行竞争的机型。

十、世界行驶里程最长十大汽车?

在中国如果爱车使用了10年,车检所虽然不会强制报废,但也会引导报废,所以我们行驶里程数自然比不过一些国外的国家,但这不代表我们国产车的质量就不如人家,下面就给大家细数下全球排名前十里程数的汽车。

第十名

1990年的宝马325i,被美孚石油公司作为公司全合成机油产品的测试车。这辆车在公路上行驶了6.4万公里后,被抬到机器上进行耐久性测试,于是每天不间断跑了4年,总计里程突破160万公里。

第九名

1990年的本田雅阁,2012年的时候这台雅阁已经行驶了1633378公里,本田为此赠送给车主Joe一台新款的本田雅阁。

第八名

1983年的奔驰240D,这辆车的主人定期对这辆爱车进行改造,都自行更换机油、发动机、变速箱,并更换了全车密封条,翻新了驾驶室、并对全车重新喷漆,当时有些古董收藏家出高价收这车,老爷子依旧拒绝。

第七名

1989年的萨博900 SPG,这辆车即使行驶到160万公里时,依旧保持着原始发动机、涡轮及原厂的大部分配件,当时萨博汽车承诺,任何一辆开满100万英里的萨博车主会被奖励一台新的萨博品牌的汽车,但是好景不长,萨博汽车倒闭了。

第六名

1965年的福特野马GT。世界上最幸福的事就是和你一起慢慢变老,现在这辆车依然在陪着老人,已经行驶了约160万公里,数字还在慢慢持续上升。

第五名

1983年的林肯城市,这辆车当时林肯承诺“终身质保”,而且车主每年都要带着这辆车横跨美国,已经行驶了210万公里,数字还在上涨。

第四名

1963年大众甲壳虫1200。这辆车陪伴了车主34年,每天作为上下班的交通工具,在超过了260万公里后,车主将车捐赠给了大众博物馆,大众回赠了一台全新的FOX轿车。这种事也就发生在国外,在国内,早就成报废车了。

第三名

1963年的普利茅斯Fury。这辆车也有它长寿的秘诀,得利于一个嗜车如命的车主,超过260万公里的Fury每周被更换一次机油,每天清洗一遍,换过6次左右发动机,车主真是当祖宗一样供着啊。

第二名

1976年的奔驰240D。240D两次上榜,可见质量的好坏啊。这台奔驰行驶里程达到460万公里,成为梅德赛斯奔驰目前“服役”最久的一辆车。该车主也是把车捐赠给博物馆,得到奔驰回赠了一台C200。

第一名

1966年的沃尔沃P1800S,行驶里程超过480万公里,目前是世界上最长记录。