《2025年同步练习册配套检测卷九年级物理上册鲁科版五四制》

20. 涡轮喷气发动机
2023年5月28日上午,我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机 C919,如图甲,历时$2h$从上海到北京,开启了首次商业载客飞行.
如图乙所示,为C919客机使用的轴流式涡轮喷气发动机,其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作,空气首先进入发动机的进气道,当飞机飞行时,由于飞机飞行的速度是变化的,而进入压气机的气流速度有一定限制,使进入进气道的气体全部通过可调管道,空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室,产生的高温高压气流推动涡轮工作.
C919客机搭载的涡轮喷气发动机,其部分参数如下表,其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比:

(1)涡轮喷气发动机在工作中,空气流过压气机时内能增大(选填“增大”“减小”或“不变”);这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧,燃烧产生的高温高压气流推动涡轮,此过程的能量转化相当于热机的做功冲程;涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却,这是因为水的比热容大.
(2)关于涡轮喷气发动机,下列说法中不正确的是BC.(多选)
A. 进气道中吸入的是空气
B. 燃烧室中,内能转化为机械能
C. 燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动
D. 尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功
(3)设可调管道的通风口面积为$S_{1}$,当飞机加速飞行时,应使通风口面积$S_{1}$变小(选填“变大”“不变”或“变小”).
(4)机舱内先进的“呼吸系统”使飞机在气压只有$25×10^{4}Pa$左右的万米高空时,能将机外$-50^{\circ}C$下的冷空气不断压缩,送入舱内的空气温度达到$50^{\circ}C$以上,以保持舱内气压和温度处于体感舒适范围,确保机舱内温度恒定适宜,机上空调需要不断制冷(选填“加热”或“制冷”).
(5)已知,涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的关系如图丙所示,当飞机以$200m/s的速度水平匀速巡航0.5h$的过程中,飞机克服阻力做功为6.48×10⁹J,此时需要540kg的航空燃油.
(6)涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中,燃气的温度是不断变化的.下列能大致反映燃气温度随时间而变化的是C.

答案： 20.
(1)增大；做功；比热容大
(2)BC
(3)变小
(4)制冷
(5)6.48×10⁹；540
(6)C