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时间:2018-06-10
《自制涡喷引擎详解(不可多得)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、原理介绍 脉冲式喷气发动机结构简单,加工方便,并比普通内燃机发动机有高的燃烧效,因此适用于各种航空,海模,车辆模中。你也可以自己设计做成喷气助动车辆。 脉动喷气发动机工作时,首先把压缩空气打入单向阀门,或使发动机在空中运动,这时便有气流进入燃烧室,然后油咀喷油,火花塞点火燃烧。 这时长尾喷管在燃气喷出后,由于燃气流的惯性作用,虽然燃烧室内的压强同外面大气的压强相等,仍会继续向外喷,所以在燃烧室内造成空气稀薄的现象,使压强显著降低到小于大气压,于是空气再次打开单向阀门流入燃烧室,喷油点火燃烧,开始第二个循环。这样周而复始,发动机便可不断地工
2、作了。 这种发动机由进气到燃烧、排气的循环过程进行得很快,一秒钟大约可达40~50次。编辑本段发动机特点 脉动式发动机在原地可以起动,构造简单,重量轻,造价便宜。这些都是它的优点。但它只适于低速飞行(速度极限约为每小时640~800公里),飞行高度也有限,单向阀门的工作寿命短,加上振动剧烈,燃油消耗率大等缺点,使得它的应用受到限制。编辑本段设计参数 1. 油气比 喷气发动机依靠油气燃烧产生反作用力,根据油品的爆炸极限, 燃油与空气重量比,一般在15-20%。即一升空气约需一克的油。 2.喷气频率, 喷气发动机喷气频率与机身长度有
3、关,同一直径下,机身越长频率越低。 3. 机身直径与长度比L/D 发动机长度与直径是发动机设计的重要步聚,长度与比直径一般在10-17。 4.计算公式 发动机的推力是由许多因素决定的,如下公式可说明:m*va=F*t V=发动机体积(dm^3.) f=喷气频率.(Hz) va=喷气速度.(m/s) F=推力(N,Newton) fc=油耗(gram/second) m=空气质量kg t=时间s秒. 以时间一秒,m=实际进入发动机的油气量X换算得出 m*v=F*t.m=mass=X% 实际推力:F(Newton)=(
4、X*D^2*3.1415*L*v^2)/(L*8) 由以上公式可以得出尾喷管直径越大,发动机的推力越大,同时进入的油气X越多就能产生更大的推力。 5.尾喷管长度 根据国外爱好者的实际经验,尾喷长度与对推力的影响较小,而对发动机工作的可靠性有较大影响。 发动机的尾喷管较长,阀片的工作频率f较低,但每次吸入油气较多,使每次做功增大。长的喷管可以使发动机接近最大理论推力。同时空气吸入性能较好,使发动机容易发动。 短的尾喷会使发动机喷气频率f加大,,同时间吸入的油气较少,因此,推力并没增加。并会使发动机不易发动,工作不稳定。 (提示:为了调
5、节发动机方便起见,实际制作长度要比理论设计长些,因为长一些可以锯短。当短了要加长可就麻烦些,但不要太长,太长了结果会一样不工作) 计算公式是: Y=0.152*X+470(mm),公制单位 (或Y=3.88*X+18,66(inc)-英制单位 参考数据: 发动机名Y=总长X=尾喷管截面积Brauner490907Alpha485531B-12600531Aerojet6101075PAM810907Sovfaa6701195 6.喷气速度 由于高温高压下喷气发动机喷气速度计算是一个复杂的过程,对于爱好者来说可用一个简化公式计算 v
6、a=2*L*f p90的计算为例: 喷气速度为:150*2*0.86=258m/s. 7.单向阀通风孔面积 单向阀通风孔面积是发动设计最关键部,因为它关系到进入发动机的油与空气比. 计算公式 Y=0.4922*X–37(平方mm) 在这里(X=尾喷管截面积,Y=单向阀通风孔面积,如果是大的发动机可不减37). 另在设计中要考虑到阀片安装后会使通风孔面积减小10-20%,因此要留一定的余量。 计算结果大约是尾喷管截面积的50-60%,一般设计可取55% (提示,稍大的通风面积可以让发动机更易点火)。 外国发动机设计参考:
7、发动机名阀通风面积Y尾喷截面积XBrauner452907Alpha381531B-12221531Aerojet6031075PAM506907Sovfaa6611195也可以已手册加工图自己验算一下,一般误差5%之间 8.进气口面积 位于发动机前端的进气孔最小面积不能小于单向阀通风孔面积。 为了雾化燃料,空气在缩小部速度加大,因此进气通道被设计为喇叭状,也称为空气节流阀。 9.如何设计自己的发动机 一、首先确定发动机的推力, 根据上述公式,以实际油气进入系数X=0.75计算简化得到 发动机推力与尾喷截面积的关系,设计公式为
8、F(磅)=4.2磅*平方英寸(喷管面积) 或者是: F(牛顿)=2.65牛*平方厘米 (一千克力=9.8牛顿) 根据外国的设计为列: 如果要
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