脈衝式噴氣發動機

脈動噴氣發動機是噴氣發動機的一種,可用於靶機,飛彈或航空模型上。 脈動噴氣發動機工作時,首先把壓縮空氣打入單向活門,或使發動機在空中運動,這時便有氣流進入燃燒室,然後油咀噴油,火花塞點火燃燒。 脈動式發動機在原地可以起動,構造簡單,重量輕,造價便宜。

簡介

脈動噴氣發動機是噴氣發動機的一種,可用於靶機,飛彈或航空模型上。德國納粹在第二次世界大戰的後期,曾用它來推動V-1飛彈,轟炸過倫敦。這種發動機的結構如圖所示,它的前部裝有單向活門,之後是含有燃油噴嘴和火花塞的燃燒室,最後是特殊設計的長長的尾噴管。

工作原理

脈動噴氣發動機工作時,首先把壓縮空氣打入單向活門,或使發動機在空中運動,這時便有氣流進入燃燒室,然後油咀噴油,火花塞點火燃燒。這時長尾噴管在燃氣噴出後,由於燃氣流的慣性作用,雖然燃燒室內的壓強同外面大氣的壓強相等,仍會繼續向外噴,所以在燃燒室內造成空氣稀薄的現象,使壓強顯著降低到小於大氣壓,於是空氣再次打開單向活門流入燃燒室,噴油點火燃燒,開始第二個循環。這樣周而復始,發動機便可不斷地工作了。這種發動機由進氣到燃燒、排氣的循環過程進行得很快,一秒鐘大約可達40~50次。

優點與缺點

優點

脈動式發動機在原地可以起動,構造簡單,重量輕,造價便宜。這些都是它的優點。

缺點

但它只適於低速飛行(速度極限約為每小時640~800公里),飛行高度也有限,單向活門的工作壽命短,加上振動劇烈,燃油消耗率大等缺點,使得它的套用受到限制。

無閥脈衝噴氣式發動機

無閥脈衝噴氣式發動機是在有閥式脈衝噴氣式發動機原理上改進而來的,這種發動機與有閥脈衝發動機一樣,需要用打氣筒或壓縮氣瓶充氣,氣體與噴油嘴噴出的燃油混合進入燃燒室,被火化塞產生的電火花引燃,產生高溫而急劇膨脹,因為燃燒室後接一個細長的噴管,進氣管又細小,所以燃燒室內壓力急劇增大。在此壓力下,高溫燃氣大部分從噴管噴出,燃燒室內壓力迅速減小,由此產生的壓力差使新鮮燃氣重新進入燃燒室,並使部分燃氣回流點燃新鮮燃料,完成工作循環。

實用的設計中的問題

正如在所有實際pulsejets的,有沒有需要連續點火系統 -從來沒有完全燃燒區的燃燒氣體和清除自由基,所以有足夠的化學殘留在燃燒區的行動作為一個點火下一次的混合物爆炸是一個合理的密度和壓力。因此,循環重複,僅由兩個管道壓力和流量事件的同步控制。 
這在理論上是可能的,有沒有一個獨特的“燃燒室”比排氣管的直徑較大,如發動機,但是到目前為止,所有的成功設計的無閥發動機有某種形式的擴大室,大致類似發現,在典型的閥發動機設計。室通常需要一個整體的主管長度相當一小部分。 
顯然,通過進氣道,加速空氣品質不使發動機的推力感,如果攝入的目的前進,因為攝入推力通常是相當於一個排氣管推力相當大的比例。已被用於各種發動機形狀,使從兩個管道的推力作用在同一方向。一個簡單的方法是把發動機周圍,然後把在排氣管的U型彎,所以這兩個管道是作為,在Ecrevisse和洛克伍德(又稱噴向後,洛克伍德-希勒)類型。Escopette和Kentfield設計使用換熱器(U形輔助管)安裝在發射前攝入面前轉進高爐和流動向後。只需安裝所謂的“中國”和Thermojet風格上腔的攝入量在後方噴出的方向,留下完整的正面室。這些幾何引擎的內部運作的基本沒有不同,但是從上述。洛克伍德在一個方面是獨一無二的,即其直徑非常大的攝入量-從這個大的管的重點是作為一個整體的發動機推力沒有低於40%。雖然,這種設計的尾氣排放量是相當大的,所以的所載民眾的不平衡依然清晰可見。

脈衝式噴氣發動機的構造

相比早期脈衝噴氣式發動機,由於無閥式沒有閥片,因而工作壽命被大大增加,工作穩定性也得以提高。
脈衝式噴射引擎的構造1.排氣管 作用: 燃燒油氣,產生推力
2.單向閥 作用: 阻止燃燒中的油氣從引擎前端跑出
3.燃油系統 作用:供應燃油

脈衝式噴射引擎的運作

1.啟動高壓空氣供應,並且開啟燃油供應系統.同時高壓空氣將閥片吹開,燃油被帶入燃燒室中混合,並且啟動火星塞.
2.油氣發生爆炸,單向閥被爆炸的壓力給關閉,所有的氣體只能從排氣管出去.
3.燃燒完畢,產生負壓現象,單向閥被負壓吸開,油氣與排氣管中的火焰同時被吸進燃燒室,然後反回 2 直到燃油用盡或引擎被關閉為止.

優點和缺點

成功的無閥pulsejets已建成巨大的尺寸在長度幾厘米,雖然最大和最小的尚未推進。就業極快燃料(乙炔或氫,例如)時,最小的只有成功。中等和較大規模的發動機,可向燃燒幾乎任何易燃材料,可提供均勻的燃燒區,雖然當然,易揮發易燃液體(汽油,煤油,各種醇)和標準氣體燃料(液化石油氣,丙烷,丁烷,MAPP的氣體)是最容易使用。由於爆燃脈動噴射燃燒的性質,這些發動機的燃燒效率極高,幾乎沒有產生有害污染物引證需要 ],即使使用碳氫燃料。與現代的高溫金屬為主體結構,發動機重量可以保持極低。不存在一個機械閥,發動機需要幾乎沒有持續的維護,以保持業務。 
至目前為止,成功的無閥設計的物理尺寸一直較閥發動機相同的推力值,雖然這在理論上是不要求。像帶瓣pulsejets,熱(發動機經常運行白熱化)和非常高的運行噪音水平(140分貝)之間的這些發動機的最大缺點。點火系統的某種需要為引擎啟動。最小的尺寸,也通常需要強制進氣的啟動。還有在推進用途的發展,真正有效的,完全實用的設計改進的餘地。

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