航空发动机原理与构造知识点
航空发动机原理与构造

航空发动机原理与构造航空发动机作为现代飞机的核心动力装置,扮演着至关重要的角色。
本文将介绍航空发动机的原理与构造,从热力循环到关键部件,为读者全面解读航空发动机的工作原理和组成结构。
一、航空发动机的热力循环航空发动机的热力循环是指在发动机内部由空气和燃料组成的混合气体经过一系列热力学过程的循环。
常见的热力循环包括Otto循环、Diesel循环和Brayton循环。
航空发动机一般采用的是Brayton循环,也称为常压循环。
Brayton循环的基本原理是:空气经过压缩过程提高压力,然后加燃料燃烧产生高温高压气体,进一步通过膨胀过程输出功,最后经过排气过程将废气排出。
整个循环过程中,航空发动机通过压缩、燃烧和膨胀等过程将燃料的化学能转化为动力能,推动飞机前进。
二、航空发动机的构造航空发动机由许多关键部件组成,每个部件都承担着特定的功能,共同构成了一个高效、可靠的动力系统。
下面将重点介绍几个常见的航空发动机部件。
1. 压气机(Compressor)压气机是航空发动机中的核心部件之一,其主要功能是将来自进气口的气流压缩,提高气压和密度。
航空发动机一般采用多级压气机,每级都由叶轮和定子组成,并通过不断旋转的叶轮将空气压缩,使其具备足够的压力进入燃烧室。
2. 燃烧室(Combustor)燃烧室是航空发动机中完成燃烧过程的部件。
它是一个密封的空间,将压缩机提供的高压空气与燃料充分混合并点燃,产生高温高压的燃烧气体。
燃烧室内的燃烧需要考虑燃料和空气的适当比例,以及高效的燃烧稳定性。
3. 涡轮(Turbine)涡轮是将燃烧室中产生的高温高压气体释放能量的关键部件。
航空发动机中常见的涡轮有高压涡轮和低压涡轮。
高压涡轮由高压工作介质驱动,通过轴向和径向叶片将气体能量转化为轴功。
低压涡轮则从废气中提取能量,驱动压气机。
4. 推力增加装置(Thrust Reverser)推力增加装置用于改变航空发动机排出气流的方向,将气流向后推进,产生反向推力。
2023年度航空发动机原理

2023年度航空发动机原理航空发动机原理是航空工程的关键性理论基础,主要涉及热力学、流体力学等学科。
本文将介绍航空发动机的基本工作原理、内部组成结构及其影响因素等。
一、航空发动机的基本工作原理航空发动机是一种将燃料与空气混合燃烧产生高温高压气体,利用其推动涡轮或风扇产生动力的装置。
航空发动机是由压气机、燃烧室和涡轮机等结构组成,其基本工作原理包括:1.压气机航空发动机中的压气机主要由多级叶轮组成,其作用是将外部空气压缩并送入燃烧室。
压气机的结构分为轴向式和离心式,轴向式压气机一般用于低涵道比的发动机,离心式压气机一般用于高涵道比的风扇发动机。
多级叶轮流量、转速及叶片角度等参数的设计是决定压气机工作效率和机动性能的重要因素。
2.燃烧室燃烧室又称为燃烧器,其作用是将压缩后的空气与燃料混合并点燃,发生高温高压燃烧反应,产生高温高压气体,从而驱动涡轮和风扇产生动力。
燃烧室内部的燃烧过程受到燃料选择、混合质量、燃烧室大小及形状等因素的影响。
燃烧室壳体的冷却及热膨胀等问题也是考虑的重点。
3.涡轮机涡轮机是航空发动机的核心部件,主要作用是将高温高压气体转换为旋转动能送至飞机的推进器,从而产生推力。
涡轮机由多级涡轮组成,从高温高压气体获得能量驱动涡轮转动。
涡轮机的效率与组成结构、叶片角度以及叶轮材质、温度等有关,其中温度是限制涡轮机效率和使用寿命的一个重要因素。
二、航空发动机内部组成结构1.压气机航空发动机中的压气机包括进气道、压缩机、旋转部件(转子或叶轮、叶片)、众多驱动部件等。
其中,进气道主要是引导大气气流进入压缩机,压缩机可分为轴流式和离心式,前者用于高空高速飞行,后者用于航空发动机的大涵道比风扇。
2.燃烧室航空发动机中的燃烧室主要由壳体和燃烧室内部构件组成,如点火器、燃料喷嘴、燃烧滤网等。
其中点火器用于点燃压气机压缩的空气和燃料混合物。
3.涡轮机航空发动机中的涡轮机是由组成涡轮部件、静止部件、支持系统等组成。
航空发动机原理与构造

航空发动机原理与构造
航空发动机是飞机的核心动力装置,是实现飞行的关键部件。
它的原理和构造包括以下几个方面:
1. 空气进气系统:航空发动机通过空气进气系统将大量空气引入发动机内部,提供所需的氧气。
空气进气系统通常包括进气道、进气口和进气滤清器。
2. 压气机:压气机是航空发动机的核心部件之一,负责将进气的空气进行压缩,增加其密度和压力。
常见的压气机有离心式压气机和轴流式压气机两种类型。
3. 燃烧室:燃烧室是航空发动机中进行燃烧反应的地方,通过将燃料和空气混合并点燃,产生高温高压的燃烧气体。
燃烧室通常包括燃烧室壁、燃烧室蓄压器、喷嘴等组成部分。
4. 高压涡轮:高压涡轮是航空发动机中的重要组成部分,负责驱动压气机和燃烧室。
它通过从排气气流中获得的能量,将其转化为机械能驱动发动机的其他部件。
5. 排气系统:排气系统将燃烧后的废气排出发动机,通常包括排气管和喷口。
排气系统的设计能够减少噪音和排放,提高发动机的效率。
航空发动机的构造复杂,设计精密,能够根据不同的飞行要求提供合适的推力。
它由众多的零部件组成,如涡轮盘、轴承、涡管、压气机叶片、燃烧器等。
这些部件经过严格的工艺加工
和精密装配,以确保发动机的正常工作和高效性能。
总之,航空发动机的原理和构造是复杂而精密的,它是现代航空技术的关键之一。
通过不断的技术创新和改进,航空发动机的效率和可靠性不断提高,为飞机的飞行提供强大的动力支持。
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。
航发原理总结

航发原理总结一、引言航空发动机是飞机的核心动力装置,能够将燃料燃烧产生的热能转化为推力,推动飞机在空中飞行。
航发原理作为航空工程的基础,是飞行器安全可靠性的重要保障。
本文旨在对航发原理进行总结,介绍其基本构造和工作原理。
二、航发结构航空发动机由气源系统、燃油系统、点火系统、润滑系统和机体附件等部分构成。
1. 气源系统气源系统主要由进气道、压气机和燃烧室组成。
进气道负责将空气引入航发,经过压气机的压缩作用,提高气体压力和温度,使混合气更容易燃烧。
2. 燃油系统燃油系统负责将燃油输送到燃烧室,以供燃烧产生能量。
燃油系统由燃油泵、燃油喷嘴和燃油控制系统组成。
燃油泵负责将燃油从燃油箱抽取,并以一定的压力送入燃烧室。
燃油喷嘴将燃油雾化喷入燃烧室,与空气混合燃烧。
3. 点火系统点火系统负责在燃烧室中点燃燃油与空气的混合物。
点火系统包括点火塞、高压变压器和点火线圈等部件。
当点火塞接收到高压电流时,产生火花,引燃燃料,从而启动发动机。
4. 润滑系统润滑系统用于减少航发内部零部件之间的摩擦和磨损,提高发动机的运行效率和寿命。
润滑系统由润滑油泵、润滑油箱和润滑油滤清器等组成。
5. 机体附件机体附件包括空气起动器、发动机控制装置和辅助动力装置等,对航发的控制和运行起到重要作用。
三、航发工作原理航空发动机的工作原理可以总结为四个过程:进气、压缩、燃烧和喷气。
1. 进气过程进气过程是指空气通过进气道进入航发的过程。
进气道具有一定的导向和增压功能,将外界空气引导进入压气机。
由于航发运行时需要大量空气参与燃烧,进气道在设计时要保证足够的空间和气体流动性,以提供所需的气体供应。
2. 压缩过程压缩过程是指压气机将进气空气进行压缩,提高气体压力和温度的过程。
压气机通过在转子内迅速旋转的转子叶片,将进气气体进行反复压缩,提高气体的密度和温度。
3. 燃烧过程燃烧过程是指燃料在燃烧室中与压缩空气混合并燃烧的过程。
燃烧室内通过控制燃油的喷射速度和角度,使得燃油与空气充分混合,然后点火点燃。
航空发动机原理(1)

航空发动机原理1. 简介航空发动机是飞行器的动力装置,能够将燃料和空气进行燃烧和推进,产生推力以驱动飞机。
航空发动机的原理是利用燃料的燃烧所释放出的能量来推动空气,并产生推力。
本文将介绍航空发动机的工作原理、分类、组成部分和关键技术。
2. 工作原理航空发动机的工作原理主要包括气压式(喷气式)发动机和涡轮式发动机两种。
下面将分别介绍这两种发动机的工作原理。
2.1 气压式(喷气式)发动机气压式发动机,也称为喷气式发动机,是目前常见的航空发动机类型之一。
其工作原理主要包括压缩、燃烧和喷射三个过程。
在压缩过程中,发动机通过旋转的压气机将大量空气压缩成高压气体。
这些压缩后的气体将进一步参与燃烧过程。
在燃烧过程中,喷气式发动机会向燃烧室喷入燃料,并通过点火产生火焰。
燃料的燃烧释放的能量将加热高压气体,使其膨胀。
在喷射过程中,膨胀的高压气体通过喷嘴喷出,产生后向推力,推动飞机向前飞行。
2.2 涡轮式发动机涡轮式发动机是另一种常见的航空发动机类型。
其工作原理主要包括压缩、燃烧和推力生成三个过程。
在压缩过程中,发动机通过旋转的涡轮将空气压缩成高压气体。
与喷气式发动机不同的是,涡轮式发动机使用高速旋转的涡轮来驱动压缩机,而不是压气机。
在燃烧过程中,涡轮式发动机也是向燃烧室喷入燃料并点火产生火焰。
燃料的燃烧释放的能量将加热高压气体,使其膨胀。
在推力生成过程中,膨胀的高压气体通过涡轮再次驱动涡轮,并将剩余能量转化为推力来推动飞机。
3. 分类航空发动机可以根据不同的分类标准进行分类,常见的分类包括以下几种。
3.1 气缸式发动机气缸式发动机又称为活塞式发动机,是一种较早期的发动机类型。
其工作原理是通过活塞的上下运动来实现气体的压缩和膨胀过程。
气缸式发动机分为单缸、多缸和星型发动机等多个子类型。
这些发动机在航空领域使用较少,主要用于小型飞机和无人机。
3.2 喷气式发动机喷气式发动机是现代航空领域中最常见的发动机类型。
其工作原理已在前文中介绍。
航空发动机原理与构造

七、涡轮喷气发动机的特性
转速特性 在保持飞行高度和飞行速度一定的条
件下,发动机的推力和燃料消耗率随转 速变化的规律,叫发动机的转速特性。 1、一般涡轮喷气发动机的转速特性 a、推力随转速变化的原因 b、燃料消耗率随转速变化的原因
七、涡轮喷气发动机的特性
转速特性 2、涡轮喷气发动机的基本工作状态 a、最大工作状态 b、额定工作状态 c、巡航工作状态 d、慢车工作状态
七、涡轮喷气发动机的特性
速度特性 2、燃料消耗率随飞行M数的变化 3、涡轮喷气发动机的高度—速度特性
八、发动机的发展
涡轮螺浆发动机 一、结构特点 二、性能特点 1、起飞推力大 2、低亚音速范围经济性好 3、结构复杂,重量重 三、当量功率的计算 四、涡轮螺浆发动机实例
八、发动机的发展
涡轮风扇发动机 一、结构特点 二、性能特点 1、叶尖M数不大,风扇效率较高 2、结构简单、重量轻 3、推进效率高,经济性好 4、可以采用加力风扇来增大推力 5、排气噪音小 6、直径大,发动机短舱阻力大
第十章 发动机自动调节元件分析
三、压力比敏感元件 1、工作原理 2、性能分析
第十章 发动机自动调节元件分析
放大随动装置 一、分油活门式放大随动装置 二、回油活门式放大随动装置
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2020
航空发动机原理与构造
3、燃烧室
燃烧室是燃料和空气混合并燃烧的 机件。从压缩器来的压缩空气在这里被 加热,获得热能,具备了膨胀做功使发 动机产生推力的必要条件。
4、涡轮
涡轮是在燃气的作用下旋转做功的 机件。从燃烧室来的高温、高压燃气流 过涡轮时,使工作叶轮高速旋转做功, 带动压缩器和一些附件工作。
1、概述
组成 进油泵、滑油滤、主回油泵、油气分
制作简单航空发动机原理

制作简单航空发动机原理导言:航空发动机是飞机的核心动力装置。
它将燃油转化成气体动能,推动飞机的运行。
本文将详细介绍航空发动机的工作原理及其组成部分。
一、航空发动机的工作原理1.空气吸入:航空发动机通过进气口吸入空气。
进气口前通常装有空气滤清器,以防止杂质进入发动机内部。
2.燃烧过程:发动机内部有一个燃烧室,燃油和空气在这里进行混合并燃烧。
通过燃烧过程产生的高温高压气体推动涡轮旋转。
3.涡轮产生动力:航空发动机内部有一个涡轮,其由高温高压气体推动旋转。
涡轮叶片上具有相对位置可调的导向叶片,可控制气体流向以增加涡轮转速。
4.推力输出:通过涡轮的旋转,将动力传输至机身后方的喷气口。
高速喷出的气流产生反作用力,从而推动飞机向前飞行。
二、航空发动机的组成部分1.进气系统:进气系统主要由进气口、空气滤清器、进气管道等组成。
它的主要作用是将空气引入发动机内部。
2.压气机:压气机是发动机的核心部件之一、它通过旋转的涡轮叶片将气体压缩,增加气体的密度和压力。
3.燃烧室:燃烧室是将燃料和空气混合并点燃的地方。
它通常位于压气机和涡轮之间,用于转换燃料的化学能为气体动能。
4.涡轮:涡轮是发动机的另一个核心部件。
它由一组固定和可转动的叶片组成,通过气体的冲击和压力推动涡轮旋转。
5.推力装置:推力装置包括喷管和尾喷口等组件。
它通过高压气体在喷管内膨胀产生高速气流,进而产生推力。
三、航空发动机的分类1.喷气发动机:喷气发动机通过喷射高速气流产生推力,常见的有涡轮风扇发动机和涡轮喷气发动机。
2.螺旋桨发动机:螺旋桨发动机通过螺旋桨带动空气产生推力,常见的有活塞式发动机和涡轮螺旋桨发动机。
结论:简单航空发动机的工作原理是通过压缩空气,与燃烧室内的燃料混合后点燃并推动涡轮旋转,进而通过喷出高速气流产生推力。
航空发动机的组成部分包括进气系统、压气机、燃烧室、涡轮和推力装置等。
不同类型的航空发动机根据其工作原理和推力方式进行分类。
这些发动机的设计和改进对于提高飞机的性能和效率具有重要意义。
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