民國115年 高考三級 航空器維修 航空發動機基本原理
第5題
在渦輪風扇引擎中，燃油控制器（FCU）如何利用「壓縮機排氣壓力（P3）」 以控制引擎加速，並避免在加速過程中發生喘振或熄火？（20 分）
題目
在渦輪風扇引擎中，燃油控制器（FCU）如何利用「壓縮機排氣壓力（P3）」 以控制引擎加速，並避免在加速過程中發生喘振或熄火？（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、P3作為空氣流量訊號：渦輪噴嘴喉部接近壅塞時，空氣質量流率近似與壓縮機出口壓力成正比（Wair ∝ P3/√T3）。燃油控制器（FCU）以P3及T3代表進氣量，據以計算所需燃油量，維持一定油氣比，此即計量供油之基礎。
- 二、加速供油計畫：加速時FCU依加速計畫（acceleration schedule）給油，供油上限隨P3上升而漸增，即 Wf = f(P3)。因P3上升有遲滯，若僅依油門桿位置大量給油，油氣比將瞬間過高，導致富油熄火（rich blowout）、燃燒室超溫或壓縮機喘振。
- 三、防喘振機制：FCU內之加速波紋管（acceleration bellows）比較實際供油與容許供油量，超量時限制供油；並配合加速放氣活門排放高壓空氣、調整可變靜子葉片（VSV）與可變放氣活門（VBV），提高壓縮機喘振裕度，使加速曲線維持在喘振邊界之下。
- 四、減速與其他保護：減速時以減速波紋管（deceleration bellows）限制最小供油，避免貧油熄火；另設最大與最小供油止檔、超速與超溫保護。電子式FADEC則以P3、T3、N2、T2建立供油計畫表並閉環修正，反應更快、精度更高。
- 五、設計要點與限制：P3取樣點須避免壓力脈動與結冰堵塞；加速計畫須兼顧加速時間與喘振裕度，通常以油門瞬推（snap acceleration）試車驗證；不同構型、引氣量與外界條件須予修正，故須以試車資料建立並定期驗證其適用性。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。