Question

【題目】閱讀短文，回答文后的問題。

渦輪噴氣發動機

如圖所示，為某軸流式渦噴發動機，其結構是由進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管組成，其中壓氣機與渦輪裝在同一條轉軸上工作，工作時，空氣首先進入發動機的進氣道，當飛機飛行時，可以看作氣流以飛行速度流向發動機，由于飛機飛行的速度是變化的，而進入壓氣機氣流速度有一定限制，因而進氣道的功能就是通過可調管道來調整氣流速度，使進入進氣道的氣體全部通過可調管道，空氣流過壓氣機時被壓氣機的旋轉葉片壓縮后進入燃燒室，這部分氣體與燃料混合后在燃燒室中燃燒，產生的高溫高壓氣流推動渦輪，一邊帶動壓氣機正常工作，一邊從尾噴管噴出高速氣流推動飛機飛行。

一架搭載某渦輪噴氣發動機的飛機，其部分參數如下表，其中熱效率是指渦輪噴氣發動機獲得的機械能與燃料完全燃燒產生的內能之比，而推進效率則是指渦輪噴氣發動機傳遞給飛機的推進功（推力所做的功）與其獲得的機械能之比。

熱效率

推進效率

航空燃油熱值

（1）工作中，渦輪噴氣發動機常用循環流動的水進行冷卻，這是因為水的______大。

（2）關于渦輪噴氣發動機，下列說法中正確的是（__________）

A.進氣道中吸入的是空氣和燃氣的混合氣體

B.燃燒室中，機械能轉化為內能

C.燃料耗盡后還可以利用壓氣機壓縮氣體推動渦輪轉動

D.尾噴管中噴出的高速氣流對飛機做功

（3）設可調管道的通風口面積為S1，當飛機加速飛行時，應使通風口面積S1_______

（填“變大”“不變”或“變小”）。

（4）已知上述飛機所受空氣阻力f與飛行速度v的平方成正比，比例系數為k，當飛機以的水平速度勻速巡航t秒，若渦輪噴氣發動機的功效Q是指發動機提供給飛機的推力與發動機機械功率的比值，則其功效的字母表達式為Q=______N/W（用提供的字母表達）。

Answer 1

【答案】比熱容； D； 變大；

【解析】

(1)[1]發動機用循環水進行冷卻是因為水的比熱容較大；

(2)[2]A．由文中信息可知，進氣道吸入的是空氣，故A錯誤；

B．燃料燃燒是化學能轉化為內能，故B錯誤；

C．燃料耗盡后，不會產生高溫高壓氣流，無法推動渦輪，故C錯誤；

D．尾噴管中噴出的高速氣流推進飛機前進，對飛機做功，故D正確。

故選D；

(3)[3]由于進人壓氣機氣流速度有一定限制，而進氣道的功能就是通過可調管道來調整氣流速度，使進入進氣道的氣體全部通過可調管道，當飛機加速飛行時，需要更多的空氣流進燃燒室，即應該使通風口面積S1變大；

(4)[4]飛機所受空氣阻力f與飛行速度v的平方成正比，比例系數為k，所以推力：

；

飛機獲得的推進功：

；

而推進效率則是指渦輪噴氣發動機傳遞給飛機的推進功（推力所做的功）與其獲得的機械能之比，所以獲得的機械能：

；

機械能的功率：

；

發動機的功效是指發動機提供給飛機的推力與發動機機械功率的比值，所以其功效為：

。