发动机系列之：燃烧吧，发动机！
各位读者盆友大家好，我可想死你们啦！
在开始今天的正文之前呢，我想说说几句题外话。在过去的一周珠海被台风狠狠地光顾了一把，我当时躲在家里，当时感觉世界末日也不过如此吧。后来台风过了以后出门走了走，呈现在我眼前的是一个满目疮痍的世界。
马路上全是倒了的树
人行道上也好不到哪里去
在之前，由于渔女发威，台风每次都在珠海这里打了个擦边球，但是这次我听到了渔女说
希望我们能够尽快重建我们的家园，让生活再次回到正轨上面来。
回到正文，上一篇文章讲到了哪来着？哦，对了，讲到了轴流式和离心式的压气机以及它们的优缺点。这次我们接着往后说，空气经过压缩以后马上就要进到了燃烧室里面进行燃烧了。不过在进入到燃烧室之前呢，还有最后一个步骤需要完成，先上个图。
在这个经典图小改款中，空气在被压缩后，进入燃烧室之前还会要经过一个扩压器（diffuser）。扩压器其实就是一个扩散口，其最重要的功能就是增加压力并且降低空气流速。这是为了让空气以很低的速度进入到燃烧室里面，这样能够使得空气更加持续的燃烧。如果速度太快，那么很有可能把燃烧室的火焰给吹灭（虽然说风能助长火势，但是刮台风的话估计火也得灭）。
在经过了扩压器进行了最后的增压之后，空气就来到了燃烧室（combustion chamber）。燃烧室负责整个燃烧过程，通过燃烧燃油和空气混合物来升高流入的空气的温度来释放能量。在被释放的能量中，大约有三分之二被高压涡轮（HPT）吸收转动，然后驱动高压压气机转动。剩下的能量继续通过剩下的涡轮级数然后发动机的前风扇能够被驱动来产生推力。最后喷出尾部的尾气能产生的推力已经很少了，所以在涡扇发动机上，大部分推力都是靠前面的风扇来产生。另外，只有涡喷发动机（turbojet）是靠着喷出尾部的高速尾气来提供所有的推力。
所以发动机的燃烧室的最主要功能当然是用来燃烧油气混合物提高空气的能量。为了能使得燃烧更加有效，燃烧室首先要保证正确的空燃比。燃油和空气的比例不能太高或太低，这样对发动机本身以及发动机的性能都会有影响。还有一个就是这个航空煤油呢，和汽油不一样。汽油只要一有一点点火星就会燃烧起来，然而航空煤油在一般情况下即使拿着打火机去点也不一定能点着。
不知道大家有没有用过煤油打火机，例如ZIPPO。这种煤油打火机拆开里面以后，你会发现，咦？怎么有一坨棉花还有一根绳子呢？
这个棉花就是用来储存煤油的，然后一根绳子当做火捻，这样才能打着火。要注意的是煤油能够燃烧是因为煤油挥发后与空气混合我们点燃的含有煤油的空气，你把一个点着的打火机扔到煤油上却是不一定能够点着煤油的。
这个视频（大家看前面一分二十四秒就行了）是电影《虎胆龙威2》里面最后飞机漏油然后老布顺着煤油扔了个打火机把飞机点燃的片段，看着确实很爽，然而在真实生活中这种操作
这里牵扯到了一个闪点（flash point）温度，闪点可以简单的理解为可燃液体挥发成蒸汽后能够点燃的最低温度。当闪点温度在45度以上为可燃物，22度到45度为易燃物，低于22度为危险易燃物。汽油的闪点在-50度到-20度之间，所以基本上只要给个火花就能点燃，而煤油的闪点在43-72度之间，很难直接被点燃。所以一个正确的空燃比才能让航空煤油与空气混合好，让燃烧更有效。另外，燃烧室还需要能够有足够的冷却能力把燃烧后的空气在进入到涡轮前冷却到涡轮叶片能够承受的温度，防止涡轮叶片被烧坏。
燃烧室的类型现在一共有三种
单/分管燃烧室（can type）
环管燃烧室（can-annular type）
环形燃烧室（annular type）
首先我们来说说单管燃烧室，单管燃烧室是一种非常在涡轴（turboshaft）发动机或是APU上最常用的燃烧室类型。
单管型燃烧室由一个外壳（outer case）和内衬（inner liner）组成，这个内衬是由多孔，耐高温的不锈钢制成，里面有一个火焰筒。然后在一些老式的发动机上，燃烧室可能会是有很多个火焰筒，然后每个火焰筒之间都有连焰管（interconncetor tube）连接，这些连焰管的作用就是让火焰传播，因为每一个火焰筒都是独立燃烧，那么在刚开始点火的时候就必须有一个方法让火焰传播。在燃烧室中，并不是每一个火焰筒里面都有点火器（igniter），只有两个点火器分别在燃烧室的4点和8点钟方向，当燃烧里有油气混合物后，点火器把它点燃，火焰便会沿着连焰管传播进行燃烧直到所有的火焰筒里面后开始燃烧。
在燃烧室的结构中还有一项非常重要的要求，那就是需要能够把没有燃烧过的燃油排走，这主要是为了防止剩下的燃油在燃油岐管（fuel manifold），喷嘴（nozzle）还有燃烧室（combustion chamber）里面因为燃油的挥发导致那些残留物结胶。另外，如果剩余燃油积累太多的话还有可能导致在发动机关车后复燃（afterfire）。还有最重要的一点是当燃油残留在燃烧室里面，在下一次的点火中，过量的燃油会导致废气温度（Exhaust Gas Temperature，简称EGT）超出安全温度范围。
前面我们说到了燃烧室的内衬上面有很多孔，这些孔有不同的尺寸和大小。那么这些孔是干嘛的呢？
当空气进入燃烧室的时候，就被这些孔分成了两股主要的流束，我们称之为主气（primary air）和辅气（secondary air）。这里的主气和辅气跟进外涵道和内涵道的不是一个东西，不要搞混了。主气是用作燃烧的气体，是从燃烧室的前端进入，在那里同燃油混合然后进行燃烧。辅气的主要作用就是冷却，一个是冷却燃烧室的外壁，相当于在火焰和内外壁之间形成一个保护，不让火焰烧坏内外壁，同时也能保证火焰一直处在内外壁的中间。另一个作用就是给燃气降温，把燃气从大约3500华氏度（1927摄氏度）到大约1500华氏度（816摄氏度）。
以上就是今天的主要内容，剩下的燃烧室的类型我会在下一篇文章继续为大家讲解。
在结束之前呢，我还要解释一下排气温度（ETG）的概念。EGT虽然叫做排气温度，但是呢，首先我们并不是测的排出去的尾气的温度。一般EGT的传感器都在低压涡轮上，我们测的其实是低压涡轮的排气温度。还有一个就是，我们实际想要的也不是低压涡轮的排气温度，而是需要涡轮的进口温度。但是由于涡轮进口温度太高，没有传感器能够遭受这样的高温，所以把传感器安装在温度低一点的地方，然后通过公式反推回去算出涡轮进口的温度。从发动机的设计原理的角度来看，EGT当然是越高越好，温度越高代表发动机的性能更加的优异。但是呢，当一台发动机已经设计好，所有参数都定型以后，厂商（OEM）就会给出一个EGT margin（EGT 裕度），通过这个我们就能知道在什么样的温度范围内发动机的性能是达标的。所以发动机维修以后试车，就是为了看EGT裕度能够恢复，但是并不能恢复得跟全新的发动机一样。
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