【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個(gè)世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實(shí)還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí)，讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計(jì)算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時(shí)間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。

第八章熱機(jī)

【山話||? 本系列專欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；熱量的單位卡路里等于4.186焦耳。另外這套老教材中的力的單位常用公斤，如今是不允許的，力是不能使用公斤為單位的?！?

§8-8燃?xì)廨啓C(jī)

【01】燃?xì)廨啓C(jī)的基本原理和蒸汽輪機(jī)相似，所不同的在于它的工質(zhì)不是蒸汽而是燃料燃燒后的煙氣。燃?xì)廨啓C(jī)屬于內(nèi)燃機(jī)一類，所以也叫做內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)。

【02】燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)造可分為四個(gè)主要部分：(1)空氣壓縮機(jī)；(2)燃燒室（相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的汽缸）、噴油嘴、抽油機(jī)（這三部分的構(gòu)造和狄塞耳內(nèi)燃機(jī)相似）；(3)葉輪、葉片、噴嘴（這三部分的構(gòu)造和汽輪機(jī)相似）；(4)回?zé)嵫b置，也就是空氣預(yù)熱器。

【03】圖8·46是燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)造簡(jiǎn)圖。

【04】空氣壓縮機(jī) 1 將空氣壓進(jìn)空氣回?zé)崞?2 里，空氣在這里受到從汽缸排出的廢氣預(yù)熱，預(yù)熱后的空氣經(jīng)過空氣管 3 進(jìn)入到燃燒室的夾層里，空氣在這里繼續(xù)受熱，相反地它也使燃燒室冷卻（因?yàn)榭諝怆m然在預(yù)熱器里預(yù)熱，它的溫度和燃燒室的溫度相比還是相差很遠(yuǎn)），然后，空氣經(jīng)過靠近噴油嘴 7 的小孔進(jìn)入燃燒室 4，而由抽油機(jī) 8 送來燃料，通過噴油嘴 7 噴進(jìn)燃燒室和空氣相混合后燃燒燃燒后的氣體進(jìn)入噴嘴 5，并以極大的速度離開噴嘴沖擊葉輪 6，使葉輪旋轉(zhuǎn)。由于膨脹做功后的廢氣仍具有很高的溫度，因此讓它通過預(yù)熱器后，再經(jīng)過排氣管 9 排出。

【05】從上面所講的工作過程中，可以清楚地看到，燃汽輪機(jī)是利用氣體作為工質(zhì)，在燃燒室里燃燒，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的內(nèi)能。在噴嘴里，氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的動(dòng)能。結(jié)果它就以極大的速度噴出，沖擊葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

【06】燃?xì)廨啓C(jī)最主要的優(yōu)點(diǎn)是它和蒸汽輪機(jī)一樣不需要連桿、曲柄、飛輪等傳動(dòng)裝置，同時(shí)它又和內(nèi)燃機(jī)一樣不需要額外的鍋爐裝置。因此它不但體積小，重量輕，構(gòu)造簡(jiǎn)單，而且功率大（可以達(dá)到 100,000~200,000千瓦），效率高（可以達(dá)到 50~60%），所以已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在飛機(jī)上作為動(dòng)力裝置。

【07】但是燃?xì)廨啓C(jī)也有很多缺點(diǎn)：

【08】(1)噴射到葉輪上的氣體的溫度很高，一般要達(dá)到 1300°C 左右，在這樣高溫下工作的葉輪，就必須用價(jià)格昂貴的特殊的耐熱合金來制造，這就使得它的加工困難，成本高。

【09】(2)耗油量非常大，產(chǎn)生同樣的功率，燃汽輪機(jī)的耗油量要比活塞式汽油機(jī)多 2 倍，因此如果使用燃?xì)廨啓C(jī)作為機(jī)車的動(dòng)力時(shí)需要消耗大量的燃料。

【10】(3)燃?xì)廨啓C(jī)吸進(jìn)的空氣多，噴出的廢氣體積更大，這將影響城市街道的衛(wèi)生。因此燃?xì)廨啓C(jī)還不能普遍地被應(yīng)用在一些市內(nèi)交通工具上。經(jīng)過近幾年來的研究和試用證明：燃?xì)廨啓C(jī)最適宜于使用在 1000~3000 馬力以上的飛機(jī)和船舶上，以及作為 3000 馬力到數(shù)萬馬力以上的固定在地面的動(dòng)力裝置。

習(xí)題8-8

1、蒸汽輪機(jī)的構(gòu)造主要有哪幾部分？

2、蒸汽輪機(jī)的工作原理和蒸汽機(jī)有什么不同？

3、蒸汽輪機(jī)噴嘴的作用是什么？

4、燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)造主要有哪些部分？

5、燃?xì)廨啓C(jī)跟活塞內(nèi)燃機(jī)比較有哪些優(yōu)點(diǎn)？

6、為什么蒸汽機(jī)和內(nèi)燃機(jī)需要飛輪而蒸汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)不需要飛輪？