• 推力專用燃料消耗量

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    推力專用燃料消耗量

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    推力專用燃料消耗量(TSFC)是指發動機設計中與推力輸出有關的燃料效率。推力專用燃料消耗量也可以被認為是每單位推力(千牛頓)的燃料消耗量(克/秒)。因此,它是針對推力的,也就是說,燃料消耗量除以推力。推力發動機(如渦輪噴氣機、渦輪風扇、沖壓式噴氣機、火箭發動機等)的TSFC或SFC是指在一定時期內提供凈推力所需的燃料質量,如lb/(h-lbf)(每小時燃料磅數-磅推力)或g/(s-kN)(每秒鐘燃料克數-千牛頓)。使用燃料的質量,而不是體積(加侖或升)來衡量燃料,因為它與溫度無關。噴氣式發動機在其xxx效率下的具體燃料消耗量或多或少與排氣速度成正比。每英里或每公里的燃料消耗量對于以非常不同的速度飛行的飛機來說是更合適的比較。還存在特定功率的燃料消耗,它等于特定推力的燃料消耗除以速度。它的單位可以是每小時每馬力的磅數。這個數字比沖成反比。

    推力專用燃料消耗量的意義

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    推力專用燃料消耗量取決于發動機的設計,但使用相同基礎技術的不同發動機之間的SFC差異往往相當小。增加噴氣發動機的總壓比往往會減少SFC。在實際應用中,其他因素通常在決定一個特定的發動機設計在該特定應用中的燃料效率方面具有高度重要性。例如,在飛機上,渦輪(噴氣式和渦輪螺旋槳)發動機通常比同等功率的活塞式發動機設計要小得多、輕得多,這兩種特性都減少了飛機上的阻力水平,并減少了移動飛機所需的功率。因此,渦輪機在飛機推進方面的效率比簡單地看下表所顯示的要高。SFC隨油門設置、海拔高度、氣候而變化。對于噴氣式發動機來說,空氣飛行速度也是一個重要的因素。空氣飛行速度抵消了噴氣式發動機的排氣速度。(在一個人為的極端情況下,飛機正好以排氣速度飛行,我們可以很容易想象為什么噴氣機的凈推力會接近零)。此外,由于功是力(即推力)乘以距離,機械功率是力乘以速度。

    推力專用燃料消耗量

    因此,盡管名義上的SFC是衡量燃油效率的一個有用指標,但在比較不同速度的發動機時,它應該被速度除以。例如,協和飛機以1354英里/小時,即715萬英尺/小時的速度巡航,其發動機的SFC為1.195磅/(磅/小時);這意味著發動機每磅燃料傳輸5.98萬英尺磅(17.9兆焦耳/公斤),相當于亞音速飛機以570英里/小時的速度飛行時,SFC為0.50磅/(lbf-h),這甚至比現代發動機還要好;協和飛機上使用的奧林巴斯593是世界上最高效的噴氣發動機。然而,協和飛機最終有一個更重的機身,由于是超音速空氣動力學效率較低,即升阻比遠遠低于。一般來說,對于客戶來說,整架飛機的總燃料消耗要重要得多。單位推力發動機SFC的典型值下表給出了幾種發動機在80%油門下運行時的效率,這大約是巡航時的效率,給出了最小的SFC。效率是推動飛機的功率除以能量消耗率。

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    1. 推力專用燃料消耗量
    2. 推力專用燃料消耗量的意義

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