航空发动机的喷管工作原理及分类

合集下载

发动机原理第2章(尾喷管)

发动机原理第2章(尾喷管)

尾喷管性能参数
01
02
03
尾喷管出口压力
尾喷管出口压力是衡量尾 喷管性能的重要参数,它 决定了发动机的推力大小。
尾喷管出口温度
尾喷管出口温度反映了发 动机的燃烧效率,对飞机 性能和安全性有重要影响。
尾喷管扩散角
尾喷管扩散角的大小决定 了发动机的推进效率,扩 散角过大会导致推进效率 降低。
尾喷管性能测试
优化措施
优化措施包括改进尾喷管的形状、结 构和材料,以及调整发动机的燃烧室 和供油系统等,以达到优化尾喷管性 能的目的。
04 尾喷管应用与发展
尾喷管应用场景
航空领域
尾喷管在航空领域中应用广泛,主要用于控制飞机的起飞、 降落和飞行过程中的推力。不同类型的飞机和发动机需要 不同设计和性能的尾喷管。
航天领域
在航天领域,尾喷管用于控制火箭和航天器的发射、推进 和着陆。尾喷管的设计必须非常精确,否则可能会导致失 败。
汽车领域
一些高性能的汽车发动机也会使用尾喷管来提高发动机的 效率和性能。例如,一些赛车和运动型车辆会使用可变尾 喷管来提高加速和最高速度。
尾喷管技术发展
01
材料技术
随着材料科学的发展,尾喷管制造材料也在不断进步。现代的尾喷管通
新材料应用
随着新材料技术的不断发展,未来可能会出现更轻、更强、更耐高温的新型材料,用于制 造尾喷管。这些新材料可能会带来更优的性能和更长的使用寿命。
05 尾喷管案例分析
案例一:某型发动机尾喷管改进
总结词:技术升级
详细描述:某型发动机尾喷管在性能和效率方面存在不足,通过采用先进的材料 和设计理念,对尾喷管进行了技术升级和改进,提高了发动机的整体性能。
常由耐高温、耐腐蚀的合金制成,以确保其可靠性和寿命。

心脏的奥秘之航空发动机尾喷管的进化史(三)

心脏的奥秘之航空发动机尾喷管的进化史(三)

心脏的奥秘之航空发动机尾喷管的进化史(三)作者:王腾来源:《航空世界》2013年第05期航空发动机的喷管中,还包含一个我们经常忽略的部分,那就是排气混合器。

航空爱好者都会知道,我们现在最常用的涡轮风扇发动机有内外涵道之分——内涵道进入高压压气机,经过燃烧室,然后推动涡轮;外涵道的气体则被风扇加速之后直接向后流动。

涡轮风扇发动机内外涵道的设计大大提高了航空用燃气轮机的推进效率,而其最关键的因素——涵道比——则与飞机的飞行包线密切相关。

对于民用的涡扇发动机,涵道比较大,一般采用内外涵道分开排气,对于军用小涵道比发动机,则采用内外涵道混合排气。

为了协调好内外涵道气流的关系,在发动机的设计阶段需要专门设计排气混合器来处理这个问题。

对于军用的小涵道比涡扇发动机,设计良好的混合排气结构能够使得发动机相比较于分开排气结构获得推力增益、降低排气噪声、并使带加力燃烧室的涡扇发动机增大加力比。

英国和俄罗斯的相关厂商曾经做过分开排气和混合排气的实验,并公布了斯贝MK511和HK8-4两款发动机分别使用混合排气和分开排气时的性能测算。

经过实验对比,斯贝MK511发动机采用了混合排气方案后,地面起飞状态的耗油率相比较于分开排气下降了2%;而俄罗斯的HK8-4发动机采用混合排气之后,高空巡航状态的耗油率相比较于分开排气方案下降了3.7%。

我们可以通过一张表征进排气速度的图示来理解以上排气速度变化产生的主要原因。

排气速度的变化也将导致另外一个我们非常关心的问题,即排气噪音的变化。

对于分开排气的涡扇发动机,其主要噪声来源分为两部分——过高的内涵排气速度和内外涵道排气速度差。

而混合排气恰恰同时优化了这两个问题——混合后的气体排气平均速度降低,排气速度均匀度大大提高,从而改善了其噪声特征。

JT8D-209发动机采用了良好设计的波瓣混合器后,排气噪音比分开排气的JT8D-9降低了3~5dB。

然而我们需要注意的是,所谓的混合排气的优势,其实是建立在“设计良好的混合排气结构”这一前提下的。

航空发动机及其部件工作原理

航空发动机及其部件工作原理

航空发动机及其部件工作原理航空发动机,那可是现代航空技术的核心所在,它的工作原理相当复杂且充满了科技的魅力。

咱们先来说说喷气式发动机吧。

喷气式发动机主要由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管等部件组成。

进气道就像是发动机的嘴巴,它的任务是把外界的空气顺利地引进来。

你看啊,飞机在高速飞行的时候,进气道得把大量的空气以合适的速度和压力送进发动机内部呢。

就好比我们跑步的时候,大口大口呼吸新鲜空气一样,进气道要确保发动机有足够的“空气食粮”。

压气机可是个大力士。

它负责把进气道进来的空气进行压缩,让空气的压力和密度都大大提高。

这就像把松散的棉花使劲儿压缩成一个紧实的小团一样。

压气机通常由多级叶片组成,每一级叶片都像一个小小的风扇,一级一级地对空气进行加压。

这样做的好处可多了呢,一方面可以让空气在燃烧室里更好地燃烧,另一方面也能提高发动机的效率。

比如说,在一些高性能的战斗机发动机中,压气机的压缩比非常高,这就能为燃烧室提供强劲的气流。

燃烧室就像是发动机的心脏,是燃烧发生的地方。

经过压气机压缩后的高温高压空气和燃料在这里混合并燃烧。

这一燃烧过程可不得了,会释放出巨大的能量。

想象一下,就像在一个封闭的小房间里点燃了一堆熊熊大火,火焰迅速蔓延,释放出的能量推动着发动机继续运转。

燃料在燃烧室里像个听话的小助手,根据发动机的需求精确地和空气混合燃烧,产生高温高压的燃气。

涡轮呢,它和压气机是紧密相连的。

燃烧室产生的高温高压燃气首先冲击涡轮,使涡轮高速旋转。

涡轮的旋转又带动压气机旋转,就像一个循环的链条一样。

涡轮在这个过程中要承受极高的温度和压力,所以它的制造材料和工艺要求都非常高。

比如说,一些先进的涡轮叶片采用了特殊的合金材料,还使用了复杂的冷却技术,来确保在高温环境下能够正常工作。

最后就是尾喷管啦。

从涡轮出来的燃气通过尾喷管高速喷出,产生反作用力,推动飞机向前飞行。

尾喷管的形状和设计也很有讲究呢。

它可以根据发动机的工作状态进行调整,比如在飞机起飞和加速的时候,尾喷管会调整到合适的状态,让燃气以最大的速度喷出,提供最大的推力;而在飞机巡航的时候,又会调整到另一种状态,以保证燃油效率。

涡喷、涡扇、涡桨、涡轴傻傻分不清?今天我们就来讲讲清楚

涡喷、涡扇、涡桨、涡轴傻傻分不清?今天我们就来讲讲清楚

涡喷、涡扇、涡桨、涡轴傻傻分不清?今天我们就来讲讲清楚提及航空发动机,其种类之多让我们眼花缭乱,⽽涡喷、涡扇、涡桨、涡轴这四⼤类航空发动机出现频率是最⾼的,但是有多少⼈清楚的知道他们之间的区别、优劣以及性能呢?你真的能分清它们吗?今天,就让我来为⼤家简单介绍⼀下。

涡轮喷⽓发动机涡喷发动机通常⽤于⾼速飞机,其完全依赖燃⽓流产⽣推⼒,它主要有两种类型,分别是离⼼式(离⼼式由英国⼈弗兰克·惠特尔爵⼠于1930年发明,但是直到1941年装有这种发动机的飞机才第⼀次上天,也没有参加第⼆次世界⼤战)和轴流式(诞⽣在德国,世界上第⼀款喷⽓式发动机——Me-262就是采⽤轴流式涡喷发动机作为动⼒)。

涡喷发动机⼤体由进⽓道、压⽓机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,飞机飞⾏时空⽓先进⼊进⽓道,通过管道调整使⽓流达到合适的速度,之后压⽓机对⽓流加压加热(在亚⾳速时,压⽓机是⽓流增压的主要部件),流⼊燃烧室后形成⾼温⾼压燃⽓,在涡轮内经过燃烧后的⽓流能量⼤⼤增加,由于涡轮内的膨胀⽐远⼤于压⽓机中的压缩包,因此涡轮出⼝处的⽓流压⼒和温度要⽐进⽓⼝处⾼很多,这部分⾼温⾼压⽓流在尾喷管内继续膨胀,随后⾼速沿发动机轴向从喷⼝向后排出,就是这部分⽓流使涡喷发动机产⽣了推⼒。

理论上来说,⽓流从燃烧室中出来后,温度越⾼能量就越⼤,发动机所获得的推⼒也就越⼤,但是由于涡轮材料的限制,推⼒最多只能达到1650KN左右,⽽要想在短时间内增加推⼒,现代的普遍做法是在涡轮后再加上⼀个加⼒燃烧室,在其中喷⼊燃油让未充分燃烧的燃⽓与喷⼊的燃油混合再次燃烧,由于加⼒燃烧室内⽆旋转部件,温度可达2000℃,能使发动机的推⼒增加⾄原来的1.5倍左右。

但是其缺点就是会使油耗急剧加⼤,同时过⾼的温度也会影响发动机的寿命。

▲前苏联的传奇战⽃机⽶格-25⾼空超⾳速战机即采⽤留⾥卡设计局的涡喷发动机作为动⼒,曾经创下3.3马赫的战⽃机速度纪录与37250⽶的升限纪录。

拉瓦尔喷管尺寸设计

拉瓦尔喷管尺寸设计

拉瓦尔喷管尺寸设计摘要:一、拉瓦尔喷管简介1.拉瓦尔喷管的作用2.拉瓦尔喷管的设计原理二、拉瓦尔喷管尺寸设计的重要性1.对喷管性能的影响2.对发动机效率的影响三、拉瓦尔喷管尺寸设计的步骤1.确定设计参数2.选择合适的喷管类型3.进行数值模拟和实验验证四、拉瓦尔喷管尺寸设计的实践应用1.航空发动机喷管设计2.地面燃气轮机喷管设计正文:拉瓦尔喷管是航空发动机和地面燃气轮机中常见的一种喷管结构,它的设计对于发动机的性能和效率至关重要。

本文将介绍拉瓦尔喷管的尺寸设计,包括其重要性、设计步骤以及实践应用。

首先,我们需要了解拉瓦尔喷管的作用。

拉瓦尔喷管主要起到将高速气流从燃烧室中引出,并将其加速到超音速的作用。

在这个过程中,喷管的尺寸设计对于气流的流动特性、喷管的性能以及发动机的效率都有着极大的影响。

其次,我们需要了解拉瓦尔喷管的设计原理。

拉瓦尔喷管的设计主要依赖于其内部的流场特性,通过合理地设计喷管的内部形状和尺寸,可以使得气流在喷管内流动时产生理想的流动特性,从而提高喷管的性能和发动机的效率。

接下来,我们来看一下拉瓦尔喷管尺寸设计的具体步骤。

首先,需要确定设计参数,包括气体的性质、发动机的工作状态以及喷管的用途等。

这些参数将直接影响到喷管的设计。

其次,需要选择合适的喷管类型,根据不同的需求选择最佳的喷管设计方案。

最后,需要进行数值模拟和实验验证,通过计算机模拟和实际实验来验证喷管设计的可行性和有效性。

在实际应用中,拉瓦尔喷管尺寸设计被广泛应用于航空发动机和地面燃气轮机的喷管设计中。

例如,在我国的航空发动机和地面燃气轮机设计中,拉瓦尔喷管的设计是一项重要的工作,通过合理的喷管尺寸设计,可以大大提高发动机的性能和效率,从而提高整个系统的运行效率。

总的来说,拉瓦尔喷管尺寸设计是发动机设计中的一个重要环节,它对于提高发动机的性能和效率有着至关重要的影响。

喷气式发动机原理

喷气式发动机原理

喷气式发动机原理1. 引言喷气式发动机是一种常见的航空发动机,被广泛应用于飞行器和航天器中。

它以空气和燃料的混合物产生推力,并将飞行器推进到空中。

本文将介绍喷气式发动机的原理和工作过程。

2. 喷气式发动机的组成喷气式发动机一般由以下几个主要部分组成:•进气道:用于将空气引入发动机中。

•压缩机:将进入发动机的空气进行压缩,提高空气的密度和压力。

•燃烧室:将压缩后的空气与燃料混合并燃烧,产生高温高压的燃气。

•高压涡轮:利用燃气驱动涡轮,驱动压缩机和燃气发生器。

•喷管:将高速高温的燃气喷出,产生推力。

3. 工作原理喷气式发动机的工作原理可以分为以下几个阶段:3.1 进气过程进气道将外部空气引入发动机中,经过压缩机进行压缩。

压缩机的叶片会旋转,将空气压缩到较高的密度和压力,这提供了后续燃烧过程所需的高温高压燃气。

3.2 燃烧过程压缩机压缩后的空气进入燃烧室,与燃料混合并点燃。

在燃烧过程中,燃料和空气的能量被释放出来,产生高温高压的燃气。

3.3 推力产生高温高压的燃气驱动高压涡轮旋转,高压涡轮通过轴将其动力传递给压缩机,使其继续工作。

此外,燃气的能量也驱动喷管前的涡轮旋转,带动涡轮后的喷嘴产生高速喷气。

根据牛顿第三定律,高速喷出的气体会带动发动机产生反作用力,从而产生推力。

3.4 余热利用喷气式发动机还可以利用燃气的余热进行热交换。

例如,喷气式发动机的燃气可以被用来加热飞行器的内部空气,从而提供舱内供暖或空调系统所需要的热能。

4. 喷气式发动机的优缺点喷气式发动机具有以下优点:•高推力:喷气式发动机能够产生较大的推力,适用于大型飞行器和航天器。

•高效率:喷气式发动机的热效率相对较高,能够更有效地将燃料转化为推力。

•较高的飞行高度:由于喷气式发动机具有较高的推力和效率,飞行器可以飞行在较高的高度,从而减少大气阻力和燃料消耗。

然而,喷气式发动机也存在一些缺点:•高成本:喷气式发动机的制造和维护成本较高。

•污染:喷气式发动机排放的燃气中含有一些有害物质,对环境造成污染。

航空发动机的原理与性能分析

航空发动机的原理与性能分析

航空发动机的原理与性能分析一、航空发动机简介航空发动机是现代民用和军用飞机的核心动力装置,它的性能直接关系到飞机的飞行效率和安全性。

基本的航空发动机结构由压气机、燃烧室、涡轮和喷气管等组成。

航空发动机性能分析的核心是确定其推力、燃油效率和维护成本等指标。

下面将分别从发动机工作原理和性能特点两个方面对航空发动机进行分析。

二、航空发动机工作原理航空发动机的工作原理是将喷口高速喷出的空气与燃料混合后,点火燃烧,产生高温的燃气,通过涡轮马达驱动压气机进一步压缩空气,形成高速、高温喷出的喷气流,推动飞机前进。

具体来说,航空发动机的工作流程可以分为以下几个阶段:1.压气机阶段:将空气由压气机压缩多次,增加其密度,提高进入燃烧室的空气温度和压力。

2.燃烧室阶段:在燃烧室内喷入燃油,燃烧后的高温高压燃气膨胀推动喷气流发生器转动,并在转轮上输出动力。

3.涡轮阶段:利用涡轮将燃气高速喷出,进一步驱动压气机,形成闭合的运转过程。

4.喷气流阶段:燃烧后的高速、高温燃气通过喷气管,在喷管一端形成高速、高温的喷气流,从而推动飞机进行飞行。

以上流程是航空发动机原理的基本过程,通过不断的循环完成对飞机的驱动推进。

三、航空发动机性能特点在了解了航空发动机工作原理的基础上,下面进一步来分析其性能特点。

1.推力:指发动机输出的推力大小,即使得飞机向前推进的力量。

影响因素包括发动机旋转速度、进气口面积、涡轮尺寸等。

在飞机设计和选型期间,需要根据飞行任务和飞机结构分析,选择推力最适合的发动机。

2.燃油效率:指发动机单位时间内消耗的燃油量所提供的推力比例。

高效的航空发动机可以使飞机的续航时间更长,减少航空燃料消耗,降低空气污染。

3.维护成本:因为航空发动机是复杂的机械装置,一旦发生故障的修理维护成本将十分高昂。

航空发动机的可靠性、寿命和维护成本是工程设计的重要内容之一。

4.噪音和振动:航空发动机的噪音和振动对于飞机驾驶员和乘客的健康和安全也有很较大的影响。

拉瓦尔喷管工作原理推导公式

拉瓦尔喷管工作原理推导公式

拉瓦尔喷管工作原理推导公式宝子,今天咱们来唠唠拉瓦尔喷管这个超有趣的东西的工作原理推导公式哈。

拉瓦尔喷管呢,就像是一个神奇的小管道,在航空航天啊,还有一些工程领域里可起着超级大的作用呢。

咱先从最基本的概念说起哈。

想象一下,喷管里有气体在流动哦。

对于气体来说呢,有一些很重要的物理量。

比如说压强,压强就像是气体分子们挤在一起的“拥挤程度”。

还有速度,这个就很好理解啦,就是气体分子跑得多快嘛。

咱先从能量的角度来看。

在这个喷管里流动的气体,它的总能量是不变的,这个总能量包括内能、动能和压能哦。

内能呢,就像是气体分子自己内部的小能量,和温度啥的有关系。

动能就是因为气体分子跑来跑去产生的能量,这就和速度有关啦。

压能呢,就是因为压强而具有的能量。

咱可以用一个简单的公式来表示这个能量关系。

设气体的内能是U,动能是(1)/(2)mv^2(这里的m是气体的质量,v是速度),压能是pV(p是压强,V是体积)。

那总能量E就可以写成E = U+(1)/(2)mv^2+pV。

那在拉瓦尔喷管里,这个能量是怎么变化的呢?在喷管的不同位置,压强、速度这些量都在变。

咱假设在喷管的某个截面处,压强是p1,速度是v1,在另一个截面处,压强是p2,速度是v2。

根据能量守恒,E1 = E2,也就是U1+(1)/(2)m{v_1}^2+p1V1 =U2+(1)/(2)m{v_2}^2+p2V2。

这里呢,咱们还得考虑到气体的状态方程,对于理想气体来说,有pV = nRT(n 是物质的量,R是普适气体常量,T是温度)。

那从连续性方程来看呢,在稳定流动的情况下,质量流量是不变的。

质量流量等于密度ρ乘以速度v再乘以横截面积A。

在喷管里,虽然压强、速度在变,但是在不同截面处,ρ1v1A1 = ρ2v2A2。

咱再深入一点哈。

在拉瓦尔喷管的收缩段,随着管道变窄,气体被压缩,压强是逐渐增大的。

但是呢,根据伯努利原理,速度和压强是相互关联的。

当压强增大的时候,速度会有一个变化趋势。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

航空发动机的喷管工作原理及分类
摘要:本文对喷管的作用及其原理进行了分析,除了比较常见的拉瓦尔喷管和亚声速喷管,本文还着重分析介绍了其他形式的喷管。

例如降噪喷管、推力矢量喷管、引射喷管等。

关键词:拉瓦尔喷管;降噪喷管;引射喷管
喷管是涡喷和涡扇发动机排气系统的主要部件,其功用有两个方面,一是使高温、高压燃气的总焓有效地转化为燃气的动能;二是根据需要来改变发动机的工作状态以及改变推力的方向和大小。

混合器是混合排气式涡扇发动机所特有的部件,其功能是实现内外涵道气流的高效混合,为后续的加力燃烧室和喷管提供尽可能均匀的进气条件。

1 发动机对排气系统的要求及喷管的类型
1.1对排气系统的要求
为获得良好的发动机整机性能,对排气系统的要求主要有:
(1)在各种飞行条件和发动机工作状态下,都能以最小的损失将燃气的焓转变为气体的动能。

(2)根据飞行需要有效地调节发动机的工作状态,并且外部阻力要小。

(3)有效地控制发动机推力的矢量(方向),满足垂直/短距起飞和高机动性能要求。

(4)能有效地抑制噪音和红外线辐射。

(5)结构简单,可靠性高,维修方便,寿命长。

1.2喷管的类型
对喷管的分类有多种方法。

例如,根据设计状态下燃气在喷管中的膨胀程度,可分为亚声速喷管和超声速喷管两大类。

若根据喷管的几何尺寸是否可调,也可
分为固定式喷管和可调式喷管。

若根据喷管的排气方向是否变化,有直喷式、反
推式和推力矢量式喷管。

亚声速喷管的流道为收敛形。

它又包括几何固定式和几何可调式(主要是出
口截面积可调)两种,分别称为固定式收敛喷管和可调式收敛喷管。

超声速喷管
的流道为收敛-扩散形,又称为拉瓦尔喷管。

收敛-扩散形喷管也分为固定式和可
调式两种,其中可调式指的是喷管的最小截面积(又称为喉道面积)和出口截面
积均可调节。

除了收敛-扩散形喷管外,超声速喷管还有引射喷管、中心锥体式
喷管等。

收敛形喷管和收敛-扩散形喷管一般都是轴对称的三维结构喷管。

但由于未
来先进军用战斗机对机动性和隐身性能的需要,也有非轴对称喷管和二维结构喷
管得到应用。

2 亚声速喷管和拉瓦尔喷管
2.1收敛型喷管
收敛形喷管是亚声速喷管的主要形式。

燃气进入喷管后,在其收敛形通道内
膨胀加速,静压、静温降低,速度增大。

但是,因为燃气在收敛形管道中所
能达到的最大速度为当地声速(即马赫数为 1.0),所以燃气在收敛形喷管中的
膨胀程度是有限的。

而在发动机工作中,燃气所具有的膨胀能力是变化的,因此,收敛形喷管会出现不同的工作状态,其参数的计算也随之不同。

2.2拉瓦尔喷管
空拉瓦尔喷管(收敛-扩散形喷管)是超声速喷管的典型形式。

燃气进入喷
管后,在其收敛-扩散形通道内膨胀加速,静压、静温降低,速度增大。

虽然从
原理上说燃气在拉瓦尔喷管中能够加速至超声速,但是,还必须要满足一定的压
力比条件。

因此,在发动机工作中随着燃气可用压力比的变化,拉瓦尔喷管也会
出现不同的工作状态,其参数的计算也随之不同。

3 其他形式的喷管
3.1大涵道比发动机用的降噪喷管
民航机用大涵道比发动机为了满足更加严格的对起降噪声的环保要求,都采
用了新式的降噪喷管。

例如:
(1)chevron 喷管
分开排气涡扇发动机采用 chevron 喷管。

这种喷管是将喷管出口做成锯齿
形状,使得内、外涵气流在排出时产生沿流向的旋涡,加强排出气流与周围大气
的快速掺混,改变湍流结构,减小排气噪声。

目前这种喷管得到了较广的应用。

(2)整体式喷管
这种喷管首先在 RB211-535E4 发动机上采用,它类似于小涵道比涡扇发动
机的混合排气方式,外涵冷气流由四周先流向中心,与由内涵流出的燃气掺混后,再由喷口流出。

内外涵气流混合采用了梅花瓣式的掺混器。

这种整体式喷管又叫
做长涵道混合流(LDMF)喷管,具有推进效率高、耗油率低、噪声低以及开反推
装置时反推力大,并能提高风扇效率等优点,因而为以后的一些发动机采用。


用整体式喷管后,虽可降低耗油率,但发动机重量也有增加,因此,在长航程的
飞机上才显示出优越性。

3.2反推装置
大型民航飞机和军用运输机为了在着陆滑跑过程中缩短滑跑距离,多采用反
推装置,为飞机提供一个反向的推力。

反推装置的工作原理就是使发动机的排
气方向实现反向并利用发动机自身的动力产生一个减速力。

例如,使排气流转向
约45°角(向前方向),可使约 50%的最大正推力实现反向,可使飞机的着陆
距离缩短约 25~28%,同时还降低了机轮刹车使用的严酷度,并附带节省了刹车
系统的维修成本。

对于在湿跑道、道面结冰的跑道或积雪的跑道上着陆,使用反
推装置也比仅使用刹车要有效和安全得多。

目前使用的反推装置.
(1)内涵反推装置
内涵反推装置主要有蛤壳门式和戽斗式两种,主要用在老式涡喷发动机和低涵道比的涡扇发动机上。

由于内涵道的反推装置处于高温燃气的包围中,工作条件恶劣,寿命短,在现代大涵道比涡扇发动机上已很少采用。

蛤壳门式反推装置位于尾喷口之前,由两扇蛤壳式反推力门、壳体、转向出口、出口叶栅和操纵机构组成。

反推装置工作时,两扇反推力门关闭,迫使气流折转分别通过上、下转向出口,从出口叶栅向斜前方流出,从而产生反推力。

戽斗式反推装置位于喷管之后,当反推装置工作时,液压作动器将上下(或左右)两个戽斗相对旋转,插入到排气气流之中,阻止气流向后流动,向斜前方转向,产生所需的反向推力。

(2)外涵道反推装置
外涵道反推装置是目前大涵道比涡扇发动机中的主要应用形式。

该类反推装置是在风扇后的外涵通道中装有多块导流叶栅板,外部罩有一个可前后移动的整流罩,内有可折叠的堵塞片。

当反推装置工作时,整流罩后移,打开了叶栅的出口,与此同时,堵塞片向后折叠将通道堵住,气流则经叶栅折向斜前方流出,产生反推力。

3.3引射喷管
引射喷管是由一个可调的收敛形喷管(称为主喷管)和一个同心的外套管组成。

由主喷管喷出的高压燃气称为主流,由外套管中引入的二股气流称为次流。

当收敛形主喷管为超临界工作状态时,主流从主喷管流出后在周围的亚声速次流中继续膨胀,形成了流体壁面(即主流与次流的分界面),这样就形成了一个扩散段为流体壁面的收敛-扩散形喷管,使主流以超声速从外套中排出。

因为次流往主流区流动时,对主流起着气垫作用,因此对主流的膨胀有约束作用。

随着次流流量的不同,主流的膨胀程度也相应变化。

所以,控制次流流量就可以控制主流在外套管中的膨胀情况,因而可对喷管起到自动调节作用。

引射喷管结构简单,重量轻,性能较好,并且能为发动机提供足够的冷却气流,因而在推进系统中得到了应用。

结语
随着航空发动机的不断更新,喷管的类型也在不断的更新换代。

人们不断提高发动机的性能,拓展发动机的使用范围,对喷管提出了更高的要求。

目前乃至以后很长一段时间里,喷管仍然是航空器发展研究过程中的重要部件。

所以,探究喷管工作机理对航空发动机的发展和人类航空进步有着重要的意义。

参考文献:
1.李军,华建国.飞机推进系统原理[M].空军工程大学工程学院,1999.
2.尚义.航空燃气涡轮发动机[M].北京航空航天大学,2008.
3.邓明.航空燃气涡轮发动机原理与构造[M].航空工业出版社,2008.3.
4.方昌德,马春燕.航空发动机的发展历程[M].航空工业出版社,2007.7.
5.何小民,张静玉,李建中.航空发动机燃烧室原理[M].北京航空航天大学出版社,2015.8.
6.刘永泉.国外战斗机发动机的发展与研究[M].航空工业出版社,2016.3.。

相关文档
最新文档