自制涡喷引擎详解.docx

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关，同一直径下，机身越长频率越 低机身直径与长度比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 10-174. 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*tV =发动机体积(dm"3.)f =喷气频率• (Hz)va =喷气速度•(m/s)F =推力(N, New ton)fc =油耗(gram/second)m =空气质量kgt二时间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二F*t. m = mass = X %实际推力：F (New ton)二(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-12600531Aerojet6101075PAM810907Sov faa67011956.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va=2*L*fp90的计算为例：喷气速度为：150*2*0.86二 258 m/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：发动机名阀通风面积Y尾喷截面积XBrauner452907Alpha381531B-12221531Aerojet6031075PAM506907Sov faa6611195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：如果要制作产生25磅推力的发动机，25/4.2 = 5.95 s平方英寸得到 尾喷管直径约2.75英寸阀孔的面积为5.95*0.6552=3.9平方英寸这里系数0.6552设计者 计算是取经验值）由于阀加工形状的限制，那么单向阀的截面积可用 3.9/0.55 =7.1 sqr inc ,，以阀上开十个孔计算每个孔的面积为 0.39 sqr inc，燃烧室截面积 与单向阀的面积大致相同，能装进单向阀。

喷管长度可简化计算 L=5.95*3.88+18.66 = 41.8，留余量，可取50 英寸,如果喷管尾部采用扩张部分，长度为 0.2*41=8，总长50的情况下， 那么实际尾喷管长为50-8=42英寸.最小空气入口面积为阀孔面积，即3.9平方英寸国外P-90发动机实验数据（供参考）各参数如下V = 2.9 litrefc = 6.7 gram/secf = 150 Hzva = 258 m/sF = 85 Newton编辑本段安全守则涡喷的制作不同于其他模型，由于涡喷在高温与高速条件下工作如果你不想被当成烤鸭请注意下面的事项！！1. 别被火喷成烤鸭，玩火要有科学知识指导2. ，涡轮一定要作动平衡才能用3. 无论如何不要在共公场合试发动机，很多人围观不是好事4. 涡轮转速高达70000转每分以上，没机械基础不要去试！！5, 发动机试运与工作中，永远不要站在涡轮的两侧正对位，以免涡轮 发生事故时，钢片高速飞出，象子弹一样，危及生命！！ ！特别提醒！做涡喷一定要有机加工与材料常识，了解金属，火灾，爆炸 原理，等安全知识，安全第一性能参数； 直径：120mm 长度：210mm 净重:1kg 推力：2.5kg力国外造价参考：约100美元国内材料成本约需：300元人民币涡轮主要部件： 压气机FD0040主要是为燃烧室提供大量的空气，用航空板粘制而成涡轮FD0055用耐高温不锈钢板，剪出叶片，弯成形状。

燃烧室用不锈钢容器改制编辑本段个人心得：做为自制涡喷的原型机，可能现在你打算自制涡喷时，不用选择制作 fd3-64，因为它毕竟是98年的产品，现在的国外爱好者的通过改进设计， 自制涡喷已经达到12公斤推力推重比10左右但不要认为它已过时， 而一无用处，因为fd3-64的制作理论，让你在家哩打造涡喷成为了现实，不用去担心没有航空发动机制造厂的专用设备，因为日常生活 中你能找到相应的材料来加工同时，作者打破迷信专业厂家的思想，自 己开动脑筋，用中国人的话说，就是想尽一切土办法，在科学的理论指导 下制成了能用于航模的喷气发动机他的成功，同时也鼓励了更多的爱好 者参与到自制涡喷的研究与发烧行列中来，大大提咼了自制涡喷的推力， 这是一种挑战与锻炼同时我们也可以参考 fd3-64的制作加工部件过程，敢于根据自己的条件，在科学理论指导下，改进加工方法但是 fd3-64毕竟是过时的设计，它的木头压气轮需要碳纤加强，加上效率不高，因此， 后来的改进采用了 kkk系列或盖勒特商品压气轮部件，稍大点的汽车配件 店可以买到FD3/46涡轮喷气发动机制作方法-摘录在此感谢“东方蜘蛛”的大力支持原著：kur t shreckling摘自《Gas turbine engine for model aircraft- 航模涡轮喷气发动 机 >》编辑本段业余制作涡轮的工具一台普通的车床能焊不锈钢的电焊电钻由于详细的设计与制作过程有一本 80页的书那么多，以下仅为书中内 容的摘要！！！1. 涡轮涡轮的桨叶长度大约是外经的1/6，（对于业余爱好者来说不要问为什 么），因为是作者无数次实验的数据。

涡轮不能钻孔，叶片数设计为17片当温度从500度降至20度时，涡轮与机壳的间隙会减少5%，也就是 说设计时要预留涡轮膨胀空间，太大了不行没推力了涡轮为 2.5mm耐 高温不锈钢剪口弯成2. 轴高转速低转矩，必须很硬，不然会在 60000转、分的情况下共振玩完， 本发动机采用铝合金以助散热，两端为不锈钢轴承要高转速的，达90000 转/分才行使用润滑油降温，可以用日常找到的 688代替3. 压气叶轮材料为航空层板，或山毛榉等结实的木头外绕碳纤加强 •4. 涡轮动平衡（请参见涡喷自制问答）5. 加工资料fd3-64设计与部件加工蓝图 下载 > 解压密码：联盟成员免费获得！kj66的手工版（适合中国爱好者参考的制作）直径：110mm长： 235mm最大推力：5kg最大转速：103,000rpm排气温度：550 deg C净重 1.140Kg本设计是kj66手工制作版，国外爱好者自力更生，除压气轮采用了车 用的配件压气轮之外，其余全采用手工制作，，，，以上是 kj66的手工制 作成品个人心得供爱好者参考）对于国内爱好者要自制涡喷，根据本人的制作经验，我个人认为，可 以在对fd3-64的加工设计原理有一定了解后，制作 KJ66 （手工版）是一个 比较合适的选择，因为如下的改造足以让你觉得动心。

1.压气轮新的设计使用了涡轮增压器用的kkk系列铝合金压气轮各大汽车配 件店能购到提供自制涡喷爱好者一些资料照片，希望能对你们自制涡喷有用原始的涡喷分解KJ66涡喷分解汽车废气增压器分解用汽车废气增压器制作的涡喷分解成品涡喷分解。