普考申論題
112年
[航空器維修] 航空發動機概要
第 二 題
在噴射發動機的壓縮器(Compressor)常使用離心式與軸流式兩種壓縮器,請說明兩種形式的優缺點為何?(20分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題,應立即聯想兩種壓縮器的氣動力原理差異:離心式利用離心力加速後擴散,軸流式利用翼型葉片交替增壓。解題時可運用分類比較法,從構造複雜度、迎風面積、壓縮比(單級與多級)、抗外物損傷能力(FOD)及失速邊界等五大維度切入論述。
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【破題】燃氣渦輪發動機之壓縮器旨在提高進入燃燒室空氣之壓力與密度。離心式與軸流式在氣動力設計與流場結構上具備根本差異,因而衍生出不同的性能表現與應用場景。 【論述】 一、離心式壓縮器 (Centrifugal Compressor)
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離心式與軸流式壓縮器
💡 壓縮器形式依氣流路徑區分,決定其結構強度、迎風面積與總壓比極限。
| 比較維度 | 離心式壓縮器 | VS | 軸流式壓縮器 |
|---|---|---|---|
| 單級壓力比 | 高 (4:1~15:1) | — | 低 (1.2:1~1.5:1) |
| 總壓力比 | 較低 (多級轉向損失大) | — | 極高 (易多級串聯) |
| 迎風面積 | 大 (增加寄生阻力) | — | 小 (有利超音速飛行) |
| 耐受度/FOD | 強 (結構堅固) | — | 弱 (精密葉片易斷) |
| 應用場景 | 小型發動機/APU | — | 大型客機/戰機 |
💬離心式勝在耐用與結構簡單,軸流式勝在高效能與高總壓比,為現代主流設計。