发动机原理(航空)课件：第一章2、3、4、5节航空燃气涡轮发动机工作原理
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发动机原理第一章1讲.ppt
2020年3月31日
• 附件系统(燃油、润滑、启动、空气、电气等)
2020年3月31日
•工作过程
进气道将工质引入 压气机增压 燃烧室 喷油燃烧加热 涡轮膨胀作功带动压气机 尾喷管膨胀加速 以高速排气到体外
进气道
压气机
燃烧室
涡轮 排气喷管
2020年3月31日
沿发动机流程参数变化
2020年3月31日
q Cp(T T )
2
9i
0
2020年3月31日
理想循环功和热效率
• 循环功 • 热效率
W q q Wp Wc
1
2
q q
1
2
W
th
q
q
1
1
2020年3月31日
理想循环功＝循环过程所包围的面积
2020年3月31日
理想循环热效率 ＝理想循环功占加热量的比
2020年3月31日
如何获得尽可能大的循环功？ 如何获得尽可能高的循环热效率？
ce
W f(
c
e
• 由于热力过程损失的存在：
– 实际循环效率除受增压比影响外，还受加热 比以及压缩过程和膨胀过程效率影响，且比 理想循环热效率低；
– 实际循环功低于理想循环功。
2020年3月31日
重要结论
为提高循环热效率，应尽可能提高循环 增压比； 为提高循环功，应尽可能提高循环加热 比； 存在有最佳增压比，增压比过大将使循 环功减小； 提高循环加热比，使循环最佳增压比增 加； 提高部件效率，有利于提高循环功和热 效率。
• 假设： (1)工质为空气 ； (2)忽略流动损失； (3)气流在尾喷管达到完全膨胀。
2020年3月31日
发动机特征截面
• 附件系统(燃油、润滑、启动、空气、电气等)
2020年3月31日
•工作过程
进气道将工质引入 压气机增压 燃烧室 喷油燃烧加热 涡轮膨胀作功带动压气机 尾喷管膨胀加速 以高速排气到体外
进气道
压气机
燃烧室
涡轮 排气喷管
2020年3月31日
沿发动机流程参数变化
2020年3月31日
q Cp(T T )
2
9i
0
2020年3月31日
理想循环功和热效率
• 循环功 • 热效率
W q q Wp Wc
1
2
q q
1
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W
th
q
q
1
1
2020年3月31日
理想循环功＝循环过程所包围的面积
2020年3月31日
理想循环热效率 ＝理想循环功占加热量的比
2020年3月31日
如何获得尽可能大的循环功？ 如何获得尽可能高的循环热效率？
ce
W f(
c
e
• 由于热力过程损失的存在：
– 实际循环效率除受增压比影响外，还受加热 比以及压缩过程和膨胀过程效率影响，且比 理想循环热效率低；
– 实际循环功低于理想循环功。
2020年3月31日
重要结论
为提高循环热效率，应尽可能提高循环 增压比； 为提高循环功，应尽可能提高循环加热 比； 存在有最佳增压比，增压比过大将使循 环功减小； 提高循环加热比，使循环最佳增压比增 加； 提高部件效率，有利于提高循环功和热 效率。
• 假设： (1)工质为空气 ； (2)忽略流动损失； (3)气流在尾喷管达到完全膨胀。
2020年3月31日
发动机特征截面
1航空燃气涡轮发动机概述共97页PPT资料
去带动压气机。
喷管：使燃气继续膨胀, 加速, 提高燃气的速度。
一、涡轮喷气发动机的理想循环
布莱顿循环
布莱顿循环由绝热压缩过程 1-2、等压加热过程2-3、绝 热膨胀过程3-4和等压放热过 程4-1组成。由于这个循环在 等压加热，故也称为等压加 热循环。涡轮喷气发动机和 冲压喷气发动机的理想循环 就是布莱顿循环。
燃料使用效率高，噪声小，能获得较大加力比。
（3）涡轮螺旋浆发动机
涡轮螺旋桨发动机
由燃气涡轮发动机和螺旋桨组成,在它们之间还安 排了一个减速器
涡轮螺旋桨发动机的工作原理
螺旋桨产生拉力 气体流过发动机时产生反作用推力
在较低的飞行速度下,具有较高的推进效率, 所以 它在低亚音速飞行时的经济性较好
飞机动力装置
第三部分：燃气涡轮发动机 刘熊
第一章 航空燃气涡轮发动机概述
第一节 航空燃气涡轮发动机简介
燃气涡轮发动机的发展
喷气发动机的分类
发动机：将燃油燃烧释放出的热能转变为机 械能的装置
喷气发动机：把燃料的化学能转化为发动机 高速喷出燃气的动能，从而获得反作用力， 推进飞行器飞行的发动机。
喷入大气中的燃气与大气进行定压的放热过程。
0→2：绝热压缩 （进气道、压气机） 2→3：等压加热 （燃烧室） 3→5：绝热膨胀 （涡轮、喷管） 5→0：等压放热 （外界大气）
布莱顿循环
1kg工质所作的循环功（加热量与放热量之
略去压缩与膨胀过程中工质与各部件之间的热量交换, 忽 略实际过程中的摩擦, 假设在燃烧室中进行的燃油燃烧释 放出热能的化学反应过程为外部热源对工质加热的过程, 并且忽略由流动阻力和加热所引起的压力降低, 从而用定 压加热过程代替之
喷管：使燃气继续膨胀, 加速, 提高燃气的速度。
一、涡轮喷气发动机的理想循环
布莱顿循环
布莱顿循环由绝热压缩过程 1-2、等压加热过程2-3、绝 热膨胀过程3-4和等压放热过 程4-1组成。由于这个循环在 等压加热，故也称为等压加 热循环。涡轮喷气发动机和 冲压喷气发动机的理想循环 就是布莱顿循环。
燃料使用效率高，噪声小，能获得较大加力比。
（3）涡轮螺旋浆发动机
涡轮螺旋桨发动机
由燃气涡轮发动机和螺旋桨组成,在它们之间还安 排了一个减速器
涡轮螺旋桨发动机的工作原理
螺旋桨产生拉力 气体流过发动机时产生反作用推力
在较低的飞行速度下,具有较高的推进效率, 所以 它在低亚音速飞行时的经济性较好
飞机动力装置
第三部分：燃气涡轮发动机 刘熊
第一章 航空燃气涡轮发动机概述
第一节 航空燃气涡轮发动机简介
燃气涡轮发动机的发展
喷气发动机的分类
发动机：将燃油燃烧释放出的热能转变为机 械能的装置
喷气发动机：把燃料的化学能转化为发动机 高速喷出燃气的动能，从而获得反作用力， 推进飞行器飞行的发动机。
喷入大气中的燃气与大气进行定压的放热过程。
0→2：绝热压缩 （进气道、压气机） 2→3：等压加热 （燃烧室） 3→5：绝热膨胀 （涡轮、喷管） 5→0：等压放热 （外界大气）
布莱顿循环
1kg工质所作的循环功（加热量与放热量之
略去压缩与膨胀过程中工质与各部件之间的热量交换, 忽 略实际过程中的摩擦, 假设在燃烧室中进行的燃油燃烧释 放出热能的化学反应过程为外部热源对工质加热的过程, 并且忽略由流动阻力和加热所引起的压力降低, 从而用定 压加热过程代替之
发动机原理课件完整版：第一章1节
第一章
航空燃气涡轮发动机 工作原理
ppt课件
1
第一章 航空燃气涡轮发动机工作原理
• 第一节 涡轮喷气发动机热力循环 • 第二节 推力公式 • 第三节 性能指标和基本要求 • 第四节 能量转换与效率 • 第五节 发展方向
2020/11/18
ppt课件
2
第一章 航空燃气涡轮发动机工作原理
• 第一节 涡轮喷气发动机热力循环 • 第二节 推力公式 • 第三节 性能指标和基本要求 • 第四节 能量转换与效率 • 第五节 发展方向
T0
p
* 2
(
T
* 2
) 1
P
* 2
p0
T0
P0
T
* 2
T0
=
－1
th
1
1
－1
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ppt课件
17
三、理想循环-热效率
th 1
1
－1
• 理想循环热效率只与循环增压比有关，且 与循环增压比成正比。
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ppt课件
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三、理想循环-循环功
W q1th cp (T3* T2*)th
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ppt课件
3
第一节 涡轮喷气发动机热力循环
• 一、组成
– 五大主要部件： 进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管
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第一节 涡轮喷气发动机热力循环
• 一、组成
– 附件系统 燃油系统、起动系统、滑油系统
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ppt课件
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二、工作过程
• 工作过程示意 • 进气道：输送工质（空气） • 压气机：压缩空气，提高压力 • 燃烧室：加热气体，提高总温
航空燃气涡轮发动机 工作原理
ppt课件
1
第一章 航空燃气涡轮发动机工作原理
• 第一节 涡轮喷气发动机热力循环 • 第二节 推力公式 • 第三节 性能指标和基本要求 • 第四节 能量转换与效率 • 第五节 发展方向
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第一章 航空燃气涡轮发动机工作原理
• 第一节 涡轮喷气发动机热力循环 • 第二节 推力公式 • 第三节 性能指标和基本要求 • 第四节 能量转换与效率 • 第五节 发展方向
T0
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三、理想循环-热效率
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• 理想循环热效率只与循环增压比有关，且 与循环增压比成正比。
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三、理想循环-循环功
W q1th cp (T3* T2*)th
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第一节 涡轮喷气发动机热力循环
• 一、组成
– 五大主要部件： 进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管
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第一节 涡轮喷气发动机热力循环
• 一、组成
– 附件系统 燃油系统、起动系统、滑油系统
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5
二、工作过程
• 工作过程示意 • 进气道：输送工质（空气） • 压气机：压缩空气，提高压力 • 燃烧室：加热气体，提高总温
航空发动机原理构造
航空发动机原理构造第一章、燃气涡轮发动机的工作原理1、燃气涡轮喷气发动机：将燃油燃烧释放的热能转化为机械能的装置。
它既是热机（将燃油化学能转化为热能），又是推进器（将热能转化为机械能）。
冲压式2、发动机涡喷涡轮式涡扇（包含桨扇）涡轴涡桨3、发动机分类依据：氧化剂来源；氧化剂形态；有无压气机4、燃气涡轮喷气发动机（Turbojet Engine）：以空气作为工质。
与航空活塞发动机相比这种发动机具有结构简单、重量轻、推力大、推进效率高，而且在很大的飞行速度范围内，发动机的推力随飞行速度的增加而增加。
5、涡轮螺旋桨发动机（Advanced Turbojet-propeller Engine）：组成：燃气轮机、螺旋桨、减速器工作原理：空气通过进气道进入压气机；压气机以高速旋转的叶片对空气做功压缩空气，提高空气的压力；高压空气在燃烧室内和燃油混合，燃烧，将化学能转化为热能，形成高温高压的燃气；高温高压的燃气在涡轮内膨胀，推动涡轮旋转输出功去带动压气机和螺旋桨，大量的空气流过旋转的螺旋桨，其速度有一定的增加，使螺旋桨产生相当大的压力；气体流过发动机，产生反作用推力。
优点：综合了涡喷和涡桨的优点，而且在较低的飞行速度下，具有较高的推 进效率，所以它在低压音速飞行时具有较好的经济性。
6、涡轮风扇发动机（Turbofan Engine ）:组成：进气道、风扇、低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压 涡轮、喷管工作原理：工作情况与涡喷发动机相同。
推力来源是风扇和内涵道推力。
涡 轮、燃烧室、尾喷管与涡喷发动机相同，压气机还可以提高发动 机性能。
优点：与涡喷发动机相比，涡扇发动机具有推力大，推进效率高，噪音低等 特点。
7、涡扇发动机有内外连个涵道。
8、涵道比：外涵流量与内涵流量的比值，用符号B 表示。
q q m m 21/B 。
9、涵道比越大，推力越大。
10、直升机主要使用涡轮轴发动机；涡轮风扇发动机主要用于民机；涡轮喷气发 动机主要用于军机。
《航空发动机原理》课件
润滑系统故障
润滑油压力低、油温过高或过低、漏油等。
冷却系统问题
冷却水流量不足、水温过高、散热器堵塞等 。
故障诊断方法
振动分析
通过测量和分析发动机的振动 信号，判断是否存在异常。
性能参数监测
定期检查发动机的性能参数， 如功率、油耗、排气温度等， 以便及时发现异常。
油液分析
通过对润滑油和冷却水的成分 和状态进行检测，判断是否存 在故障。
指航空发动机将吸入的空气进行压缩的过 程。
压缩方式
航空发动机的压缩方式主要有两种，即等 熵压缩和等压压缩。不同的压缩方式会对
发动机的性能和效率产生影响。
压缩比
压缩比是指航空发动机压缩后的空气压力 与压缩前的空气压力的比值。压缩比的大 小会影响发动机的性能和效率。
压缩热
在空气被压缩的过程中，会产生大量的热 量，这些热量需要得到及时的散发和冷却 ，否则会影响发动机的性能和寿命。
随着环保意识的日益增强，航空发动机 的绿色环保发展趋势愈发重要。
VS
详细描述
为了降低航空发动机对环境的影响，未来 的发展将更加注重节能减排、降低噪音和 减少废弃物等方面。新型燃烧室设计、排 放控制技术和先进冷却技术等将有助于实 现这一目标。同时，生物燃料和电力驱动 等替代能源的研究和应用也将为航空发动 机的绿色发展提供更多可能性。
预防性维护
根据实际情况制定合理的维护计划，确保发 动机始终处于良好状态。
05
CATALOGUE
航空发动机的发展趋势与未来展望
高性能与高效率的发展趋势
总结词
随着科技的不断进步，航空发动机的高性能与高效率发展趋 势日益明显。
详细描述
为了满足现代航空工业对飞行器性能的更高要求，航空发动 机在设计和制造过程中不断追求更高的推力、更轻的重量、 更低的油耗和更高的可靠性。
《涡轮发动机的原理》课件
燃烧过程
2
燃烧室中的燃油和压缩空气混合燃烧，
产生高温高压气体。
3
排气过程
高温高压气体从涡轮中排出，驱动涡轮 机械负载并产生动力。
涡轮发动机的应用
1 航空领域
喷气式飞机和涡扇发动机 广泛应用于商业航空和军 用航空。
2 汽车领域
3 工业领域
涡轮增压技术使汽车发动 机提高功率和燃油经济性。
涡轮发电机和涡轮动力机 械在工业生产中发挥重要 作用。
涡轮发动机的构造
压Байду номын сангаас机的构造
压气机由多级气压扇、高压压气 机和低压压气机组成，负责将空 气压缩。
燃烧室的构造
燃烧室由燃料喷嘴和燃烧室壁面 组成，用于使燃料燃烧并产生高 温高压气体。
涡轮的构造
涡轮由高压涡轮和低压涡轮组成， 通过蓄能机械能以驱动压气机和 涡轮机械负载。
工作过程分析
1
空气压缩过程
压气机将空气压缩，提高密度和温度。
未来发展趋势
涡轮发动机的新技术
新材料、新设计和新制造技术将进一步提高涡轮发 动机的性能。
环保性能的提升
涡轮发动机的燃烧效率和废气排放将得到改善，符 合环保要求。
《涡轮发动机的原理》 PPT课件
涡轮发动机是一种高效且广泛应用于多个领域的发动机。本课件将介绍涡轮 发动机的基本原理、构造、工作过程以及应用和未来发展趋势。
简介
涡轮发动机的定义
涡轮发动机是以涡轮机械能直接驱动气动机械 继续完成机械工作的内燃机。
涡轮发动机的分类
涡轮发动机可以分为喷气式、涡桨和涡扇发动 机。
基本原理
压气机的作用
压气机通过压缩空气 增加其密度，提供给 燃烧室进行燃烧。
航空发动机工作原理(教学课件)
中国，美国，俄罗斯，英国，法国
工业之花
皇冠上的明珠
课程总结
航空发动机提供飞机推力，更推动工业发展 工作原理：风扇+风车+燃烧=航空发动机 核心机：压气机+燃烧室+涡轮 性能指标：推力/推重比
双歼 发 ： 国是 产中 “国 太第 行一 ”代 舰 涡载 扇战 斗 机 -10H
—15
谢 谢
3.2 性能指标：发动机推重比
N
N F G F
V
发动机推力 NF G 发动机重量 G
m
P 0
A5
C5
P5
F m(C5 V ) A5 (P 5 P 0)
最简单的涡喷发动机结构示意图
目前世界上能自行设计研制飞机的国家有 近40多个，能够独立研制高性能航空发动机的 国家却只有少数几个国家。 ——只有联合国五个常任理事国
航空发动机的工作原理航空工 Nhomakorabea系：王雨峰
航空飞行的新纪元
1903年12月17日，莱特兄弟驾驶“飞行者”1号， 实现了有动力、载人、持续、稳定和可操作的 重于空气的飞行器首次升空。
谁提供了飞机的推力？
航空发动机（aero-engine），是为航空器提 供推动力或支持力的装置，是航空器的心脏。
想不想知道我是如何提供推动？ 先看看生活中的智慧吧！
2.2 喷油燃烧，空气变热，能量增加
航空发动机工作原理
风车、风扇、轴一体！
2.3 热气流过风车，推动风车转动 风车转动推动风扇的转动
航空发动机工作原理
风车、风扇、轴一体！
2.4 热气流过风车后以高速喷出发动机。
3.1 发动机推力
V
m
工业之花
皇冠上的明珠
课程总结
航空发动机提供飞机推力，更推动工业发展 工作原理：风扇+风车+燃烧=航空发动机 核心机：压气机+燃烧室+涡轮 性能指标：推力/推重比
双歼 发 ： 国是 产中 “国 太第 行一 ”代 舰 涡载 扇战 斗 机 -10H
—15
谢 谢
3.2 性能指标：发动机推重比
N
N F G F
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发动机推力 NF G 发动机重量 G
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P 0
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P5
F m(C5 V ) A5 (P 5 P 0)
最简单的涡喷发动机结构示意图
目前世界上能自行设计研制飞机的国家有 近40多个，能够独立研制高性能航空发动机的 国家却只有少数几个国家。 ——只有联合国五个常任理事国
航空发动机的工作原理航空工 Nhomakorabea系：王雨峰
航空飞行的新纪元
1903年12月17日，莱特兄弟驾驶“飞行者”1号， 实现了有动力、载人、持续、稳定和可操作的 重于空气的飞行器首次升空。
谁提供了飞机的推力？
航空发动机（aero-engine），是为航空器提 供推动力或支持力的装置，是航空器的心脏。
想不想知道我是如何提供推动？ 先看看生活中的智慧吧！
2.2 喷油燃烧，空气变热，能量增加
航空发动机工作原理
风车、风扇、轴一体！
2.3 热气流过风车，推动风车转动 风车转动推动风扇的转动
航空发动机工作原理
风车、风扇、轴一体！
2.4 热气流过风车后以高速喷出发动机。
3.1 发动机推力
V
m
航空发动机概述精品PPT课件
4、涡轮轴发动机
➢ 涡轮轴发动机用于直升机，与涡桨发动机相类似， 将燃气发生器产生的可用功几乎全部从动力涡轮 轴上输出，带动直升机的旋翼和尾桨。
➢ 涡轮轴发动机简图
发动机在飞机上的位置
机身内后部
发动机在飞机上的位置
机翼根部
发动机在飞机上的位置
机翼下（多用于旅客机）
发动机在飞机上的位置
机身后部平尾根部
冲压空气喷气发动机
脉动式空气喷气发动机
（2）燃气涡轮喷气发动机
发动机工作时，空气的压缩除了利用冲压 的作用外，主要依靠专门的压气机来完成。
燃气涡轮喷气发动机的分类
用于飞机的航空燃气轮机： 涡轮喷气发动机 涡轮风扇发动机 涡轮螺桨发动机
用于直升飞机的航空燃气轮机： 涡轮轴发动机
1、涡轮喷气发动机
一、航空活塞式发动机
按混合气着火的方法区分 点燃式发动机
电嘴产生电火花点燃混合气 压燃式发动机
不装电嘴
一、航空活塞式发动机
按冷却发动机的方法区分 气冷式发动机
直接利用飞行中的迎面气流来冷却气缸 液冷式发动机
利用循环流动的冷却液来冷却气缸
一、航空活塞式发动机
按气缸排列的方式区分 直列型发动机
二、喷气发动机
火箭发动机
固体火箭发动机
液体火箭发动机
无压气机式空 气喷气发动机
冲压式喷气发动机 脉动式喷气发动机
空气喷气发动机
涡轮喷气发动机
有压气机式空气喷 气发动机
涡轮风扇发动机 涡轮螺旋桨发动机
涡轮轴发动机
1、火箭发动机
火箭发动机自身带有氧化剂，燃料燃烧时 不需要外界输入空气来助燃，可以在真空 中飞行，飞行高度不受限制。
根据采用的燃料不同，分为固体燃料火箭 发动机和液体燃料火箭发动机两种。
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• Feff
Feff Fin Fout
01
9
qmgV9 qmaV0 p0 A0 pdA p9 A9 pdA X f
0
01
qmgV9 qmaV0 (p9 p0 )A9
推力
01
9
(p p0 )dA (p p0 )dA X f 阻力
0
01
附加阻力 压差阻力 摩擦阻力
18
一、性能指标
1、推力
如果v0=0，则为地面台架试验 F qmav9
F119 qma=125kg/s v9=1200m/s F=150000N
2020年9月27日
19
一、性能指标
• 示例： • 进行发动机地面台架试车，其中发动机进
口流量100kg/s，进口速度120m/s，排气速 度800m/s，尾喷管完全膨胀，则发动机产 生的推力是多少？ • A 68000N • B 80000N
21
一、性能指标
2、单位推力 单位：N ·s/kg
Fs F qma
每秒钟流过发动机的每公斤空气产生的推力. 忽略进出口流量变化，完全膨胀：Fs V9 V0 又进行地面台架试验： Fs V9
2020年9月27日
22
一、性能指标
2、单位推力 大涵道比民用涡扇：300 高性能小涵道比军用涡扇：700-1200
单位推力越大，迎头面积越小。
2020年9月27日
23
一、性能指标
3、推重比 FW = F / W
• 无量纲量 • 综合性指标： 反映气动热力循环的设计水平（如高单位推 力），反映结构设计水平。 • 统计：W增加1kg导致飞机重量增加2.5kg。
• 第一节 涡轮喷气发动机热力循环 • 第二节 推力公式 • 第三节 性能指标和基本要求 • 第四节 能量转换与效率 • 第五节 发展方向
2020年9月27日
14
第三节 性能指标和基本要求
一、性能指标 1、推力 • 单位：N、daN、kgf
F qmgV9 qmaV0 (p9 p0 )A9
Fm
2020年9月27日
9
二、推力公式推导
• 推力 • 附加阻力 • 压差阻力 • 摩擦阻力
F qmgV9 qmaV0 (p9 p0 )A9
01
Xa (p p0 )dA
0
9
X p (p p0 )dA 01
Xf
2020年9月27日
10
二、推力公式推导
• Feff与F
F FX X X
第一章
航空燃气涡轮发动机 工作原理
第一章 航空燃气涡轮发动机工作原理
• 第一节 涡轮喷气发动机热力循环 • 第二节 推力公式 • 第三节 性能指标和基本要求 • 第四节 能量转换与效率 • 第五节 发展方向
2020年9月27日
2
第二节 推力公式
一、有效推力及推力分布
发动机提供的推进飞机向前运动的力，其大小等 于流经发动机内、外的气流对发动机各部件表面反 作用力的轴向合力，用“Feff”表示。
Fp
2020年9月27日
15
一、性能指标
1、推力（动量变化） • 空气：Fa qma (V9 V0 ) • 燃油： Ff qmf (V9 0)
Fm Fa Ff qmgV9 qmaV0
qma qmf 排出燃气流量 排出进口空气流量 • 大涵道比（民用）涡扇 燃油/空气 几/ ‰ • 小涵道比（军用）涡扇 燃油/空气 几/%
提供推动力的作用：
(1) 克服飞行阻力 (2) 飞机达到一定速度机翼产生升力 (3) 矢量推力俯仰（偏航）力矩
推力分布
2020年9月27日
3
二、推力公式推导
• 取发动机单独安装于短舱的安装形式
– 远前方为“0”截面 – 短舱进口为“01”截面 – 尾喷管出口为 “9”截面
2020年9月27日
4
二、推力公式推导
eff
a
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
p
f
• 对于亚音速飞机，由于发动机对气流扰动 较小,可以近似认为: Feff F
• 对于超音速飞机在超音速飞行时激波的出 现，Feff F
• 三项损失不容忽视!
2020年9月27日
11
二、推力公式推导
• Feff与F
非安装推力
F FX X X
eff
a
p
f
安装推力
安装损失
• 安装位置
• 飞机机体设计必须与发动机工作相匹配， 以减小安装损失。
2020年9月27日
12
二、推力公式推导
• 推力 F q V q V ( p p )A
mg 9
ma 0
9
09
p p
9
0
F q V q V
mg 9
ma 0
q q
mg
ma
F q (V V )
ma 9
0
发动机推力＝空气流量进排气速度差
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第一章 航空燃气涡轮发动机工作原理
• 气流流经发动机内、外所产生的反作用力：
Fout：气流作用于短舱外表面的轴向合力 Fin： 发动机内各部件所受气流反作用力的轴向合力
F F F ef f 2020年9月27日
in
out 5
二、推力公式推导
• Fout
9
F pdA X
out
f
01
• dA — 短舱外表面微元面积在垂直于轴向
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一、性能指标
1、推力 发动机推力大小仅仅反映飞机的推力需求， 不能反映不同推力级发动机之间的性能优劣 例如: GE90(BY777) F=392000N, qma=1420kg/s
D=3.524m wp-11(无人机) F=8500N, qma=13kg/s
D=0.3m
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一、性能指标
1、推力（压力变化）
Fp p9 A9 p0 A9
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一、性能指标
1、推力 推力： F qmgV9 qmaV0 (p9 p0 )A9 尾喷管完全膨胀：p9=p0 忽略进出口流量差异 qmg=qma
F qma (v9 v0 )
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二、推力公式推导
• Feff
Feff Fin Fout
01
9
qmgV9 qmaV0 p0 A0 pdA p9 A9 pdA X f
0
01
9
p0dA p0 A9 p0 A0
0
9
p0 A0 = p0dA p0 A9
0
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二、推力公式推导
方向上的投影；
• X f — 摩擦阻力 • 因与飞行方向相反，故均为负。
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二、推力公式推导
• Fin
01
qmgV9 qmaV0 p0 A0 pdA Fin p9 A9
0
• 动量定理：
控制体进、出口气流动量变化＝全部轴向力的合力
• 控制体包括：短舱包含的气流和进气道前 方一段扩张管流。