渦輪進(jìn)氣擾流器作用

　　【太平洋汽車】渦輪進(jìn)氣擾流器的作用是改變汽車風(fēng)阻流動，使得下壓穩(wěn)定，減少汽車行駛時的阻力，讓汽車行駛得更加平順、穩(wěn)定。

　　除了純電動機(jī)外，當(dāng)代人類利用的絕大多數(shù)發(fā)動機(jī)都是熱機(jī)，就是需要消耗石油、煤炭、天然氣等化石燃料燃燒，帶動介質(zhì)膨脹產(chǎn)生高壓，再釋放到低壓狀態(tài)完成對外的功能輸出。傳統(tǒng)的柴油機(jī)、汽油機(jī)都通過活塞為核心，有進(jìn)氣、加壓、燃燒和排氣這4個階段。但是渦輪噴氣發(fā)動機(jī)，卻是把這4個階段合并在一起同時進(jìn)行。渦輪機(jī)的原理，也是誰誰家的古人發(fā)明的，這就是走馬燈。已經(jīng)出現(xiàn)了現(xiàn)代渦輪噴氣做功的所有主要要素。不過實(shí)用化的渦輪噴氣發(fā)動機(jī)，卻是在二戰(zhàn)前的1930年代到1940年代出現(xiàn)，到二戰(zhàn)末期才開始有實(shí)用化的噴氣飛行的戰(zhàn)斗機(jī)和巡航導(dǎo)彈。現(xiàn)代渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管組成。戰(zhàn)斗機(jī)的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。渦輪噴氣機(jī)由于其流線造型和功率可以做的很大，因此特別適合安裝在現(xiàn)代飛行器上。

　　空氣首先進(jìn)入的是渦輪發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣道，當(dāng)飛機(jī)或者采用渦輪機(jī)的巡航導(dǎo)彈飛行時，可以看作氣流以飛行速度反流向發(fā)動機(jī)。由于飛機(jī)和導(dǎo)彈的飛行速度是變化的，而壓氣機(jī)適應(yīng)的來流速度是有一定的范圍，因而進(jìn)氣道的功能就是通過可調(diào)管道，將來流調(diào)整為合適的速度。在超音速飛行時，在進(jìn)氣道前和進(jìn)氣道內(nèi)氣流速度盡量減至亞音速，才不至于讓前風(fēng)扇和前壓氣機(jī)的葉片末端的速度超過音速而產(chǎn)生嚴(yán)重的激波顫振。要把進(jìn)入進(jìn)氣道初期的超音速氣流減速為亞音速氣流，現(xiàn)在有好多辦法。比如特殊的進(jìn)氣道造型；采用進(jìn)氣道調(diào)節(jié)錐和內(nèi)部的擾流調(diào)節(jié)板；或者現(xiàn)在流行的鼓包進(jìn)氣道調(diào)節(jié)措施等等。超音速氣流在被各種措施減速遲滯的過程中，內(nèi)部的氣壓也提高幾十倍，甚至?xí)^多級壓氣機(jī)人工增壓的效率。

　　因此一旦進(jìn)氣道前的相對來流速度超過2.2馬赫，就根本不需要再人工壓縮，此時可以直接在這種高壓氣流中讓燃料燃燒再做功，這種發(fā)動機(jī)就是沖壓噴氣發(fā)動機(jī)，而不再是傳統(tǒng)的渦輪噴氣或者渦扇發(fā)動機(jī)。普通飛機(jī)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道后的壓氣機(jī)是專門用來提高氣流的內(nèi)壓力的。空氣流過壓氣機(jī)時，壓氣機(jī)工作葉片對氣流做功，使氣流的壓力，溫度升高。在亞音速時，壓氣機(jī)是氣流增壓的主要部件。而風(fēng)扇和壓氣機(jī)的動力，都來自燃料在燃燒室燃燒后向后噴到高壓和低壓渦輪上產(chǎn)生的推動力。渦輪和加氣機(jī)一樣都有多道扇面。而高壓渦輪和前高壓壓氣機(jī)通過共軸連接。低壓渦輪和前低壓壓氣機(jī)同樣通過一根共軸前后連接。這樣只要有燃料持續(xù)的燃燒，渦輪噴氣發(fā)動機(jī)就能持續(xù)不斷地連續(xù)工作。在耐久性試驗(yàn)中，這種持續(xù)的工作甚至要進(jìn)行數(shù)百小時。而燃燒氣流被多級渦輪捕獲的能量，只占其中的一部分，大部分還要以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一個大氣壓的壓力向后噴出，獲得與噴氣方向相反的推動力。

（圖/文/攝：太平洋汽車 問答叫獸）