普考申論題
110年
[航空器維修] 航空發動機概要
第 二 題
📖 題組：
關於扇型發動機（Turbofan），請回答下列問題：
關於扇型發動機（Turbofan），請回答下列問題：
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (二)
發動機之 EPR（engine pressure ratio）儀表是指那兩處的壓力比值？（10 分）
思路引導 VIP
看到 EPR（發動機壓力比），應直覺聯想其為燃氣渦輪發動機推力的主要指示參數。利用熱力循環「輸出與輸入」的概念，並結合航空發動機標準站位編號（Station numbers），即可精確指出是「渦輪段排氣總壓」與「壓縮段進氣總壓」的比值。
小題 (一)
請定義扇型發動機之旁通比？（10 分）
思路引導 VIP
作答時應先明確給出旁通比的物理定義與數學比例（冷氣流質量流率 ÷ 熱氣流質量流率）。接著，身為航空工程從業人員，必須結合流體力學中的動量定理與推進效率觀念，補充說明高旁通比對發動機耗油率（TSFC）、推力貢獻分配及噪音抑制的實務影響，以獲取完整分數。
小題 (三)
請寫出布萊頓（Brayton）循環的四個熱力循環過程。（10 分）
思路引導 VIP
看到布萊頓循環，應立刻聯想燃氣渦輪發動機的理想熱力學模型（P-v圖與T-s圖）。解題時須將抽象的熱力學變化（等熵、等壓）精確對應至發動機的四大實體作動區段（壓縮機、燃燒室、渦輪、排氣），並點出壓力與溫度的相對變化。
發動機壓力比EPR
💡 EPR 為排氣與進氣總壓之比值，是衡量發動機推力的核心參數。
| 比較維度 | EPR 儀表 | VS | N1 儀表 |
|---|---|---|---|
| 物理定義 | 總壓比值(Pt7/Pt2) | — | 低壓轉子轉速(%) |
| 推力表示 | 直接反映燃氣作功推力 | — | 間接由轉速推算推力 |
| 主要優點 | 排除大氣壓力變化誤差 | — | 構造簡單且感應較穩定 |
| 常見故障 | 壓力探頭結冰阻塞 | — | 傳感器電氣訊號異常 |
💬EPR 能精確反映氣流動能轉換，而 N1 提供機械負載指標，兩者互為推力設定與監控之參考。
