航空发动机原理知识点精讲

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航空发动机知识科普

航空发动机知识科普

航空发动机知识科普嘿,朋友!您知道吗,航空发动机就像是飞机的“心脏”,为飞机的翱翔提供源源不断的动力。

这可不是我瞎说,您想想,要是人的心脏不给力,那整个人还能有精神头吗?飞机也一样,没个厉害的发动机,怎么能在蓝天自由穿梭呢!航空发动机的种类那可不少。

有涡轮喷气发动机,就像个充满爆发力的“短跑健将”,速度超快,推力强大。

还有涡轮风扇发动机,它就像个聪明的“节能高手”,在保证强大动力的同时,还能尽量节省燃料。

您再瞧瞧涡轮螺旋桨发动机,这就好比是个耐力十足的“长跑运动员”,特别适合那些对速度要求不那么高,但需要长时间飞行的飞机。

还有涡轮轴发动机,那可是直升机的“动力之源”,带着直升机在空中灵活地转动。

要说这航空发动机的工作原理,那可真是复杂又精妙。

它就像是一个巨大的“空气压缩机”,把大量的空气吸进来,然后和燃料混合燃烧,产生巨大的能量,推动飞机向前飞。

这过程中,每个零件都得精准配合,稍有差错,那可就麻烦啦!制造航空发动机可不是件容易的事儿,那得需要极高的技术和工艺。

这就好比打造一件精美的艺术品,每一个细节都得处理得恰到好处。

材料得选最好的,加工精度得达到微米级别,这要求得多高啊!而且,航空发动机在使用过程中还得精心维护。

这就像您爱护自己的爱车一样,定期保养,及时更换零件,才能保证它始终处于最佳状态。

要是不注意维护,说不定哪天就出问题啦,那可不得了!航空发动机的发展也是日新月异。

从最初的简单结构到现在的高科技集成,这一路走来,凝聚了无数科学家和工程师的心血和智慧。

这就像我们人类从学会走路到能飞奔一样,不断突破,不断进步。

所以说啊,航空发动机可真是个了不起的东西!它让我们能够在天空中自由飞翔,探索更广阔的世界。

我们得感谢那些为航空发动机事业默默付出的人们,是他们让我们的蓝天梦想成为了现实!怎么样,现在您对航空发动机是不是有了更多的了解呢?。

航空发动机工作原理

航空发动机工作原理

航空发动机工作原理
航空发动机是现代飞机的核心部件之一,它的工作原理基于热力循环和喷气推进的原理。

下面将阐述航空发动机的工作原理,以及其主要组成部分的功能和作用。

航空发动机通过燃烧内燃机燃料,产生高压高温的气体,并将其排出,产生向后的推力,从而使飞机获得动力。

整个过程可以简要地分为以下几个步骤:
1. 压气机:航空发动机的压气机主要负责将空气压缩,以提高进气量和气体压力。

压气机由多级转子叶片组成,通过转子的旋转来增压。

2. 燃烧室:压缩后的空气经过喷油器喷入燃烧室,与燃料混合并点火燃烧。

燃料燃烧产生的高温高压气体通过增大压力和温度来释放更多能量。

3. 高压涡轮:高温高压气体通过高压涡轮,使其转动,驱动压气机和涡轮扇叶。

4. 喷气扇:喷气扇位于发动机前端,是航空发动机产生推力的重要组成部分。

其主要作用是将一部分空气通过扇叶加速排出喷管,产生向后的推力。

同时,喷气扇还能通过副扇气流提供辅助推力。

5. 喷管:喷管是航空发动机的尾部部分,其形状和尺寸对喷气流产生限制和控制,进一步提高推力效率。

通过以上的工作原理,航空发动机能够在短时间内产生大量的推力,使飞机获得前进的动力。

为了提高效率和性能,航空发动机还采用了涡轮增压器、可变导向喷管、燃油喷嘴等辅助装置。

总之,航空发动机的工作原理基于热力循环和喷气推进的原理,通过压缩空气、燃烧燃料、喷出高速气流,产生向后的推力,为飞机提供动力。

航空发动机的工作原理

航空发动机的工作原理

航空发动机的工作原理
航空发动机是现代飞机的核心组成部分,它的作用类似于人体的心脏,是飞机能够正常起飞、飞行和降落的关键装备。

航空发动机的工作原理可以分为四个主要部分:进气、压缩、燃烧和推进。

进气
飞机在飞行时需要空气来提供动力,因此航空发动机需要通过进气道将外界空气引入到发动机中。

这个过程是通过高速飞行时的空气压缩产生的,这个原理与气压阀门差不多类似。

进入发动机的空气必须被过滤,以避免发动机受到污染和异物的影响。

压缩
在进入发动机之后,空气会被压缩,以提高它的密度和压力。

这个过程需要一个紧密配合的可移动套筒,具体的就不再赘述。

当气体被压缩时,它会变得非常热,因此需要通过冷却系统来冷却气体。

燃烧
接下来,空气进入到燃烧室中,在这里与燃料混合并被点燃。

燃料可以是各种液体或气体,如喷气燃料、天然气、煤气等等。

燃烧产生的高温和高压气体会冲击推进器,产生推力。

推进
最后,高温高压气体在要求的发动机策略中,被推到发动机的尾部,进入纵贯发动机的推进器。

这个过程是通过反冲发动机的原理来实现的,也就是将气体推出去的同时,发动机自己的反弹力就会推动发动机向前运动。

推进器会将这些气体加速并通过喷管喷出,产生巨大的推力,推动飞机飞行。

综上所述,航空发动机的工作原理相对复杂,但可以简单归纳为进气、压缩、燃烧和推进四个主要部分。

为了确保发动机正常运行和飞机的安全,航空发动机的压缩比、温度和燃料混合比等参数都需要严格控制。

目前,航空发动机在技术上也在不断创新和改进,例如不断优化材料、提高效率和推进力等,从而让飞机能够更加安全、舒适、节能和环保。

航空发动机原理与构造知识点

航空发动机原理与构造知识点

航空发动机原理与构造知识点1.热力系2.热力学状态参数3.热力学温标表示方法4.滞止参数在流动中的变化规律5.连续方程、伯努利方程6.激波7.燃气涡轮发动机分类及应用8.燃气涡轮喷气发动机即使热机也是推进器9.涡喷发动机结构、组成部件及工作原理10.涡扇发动机结构、组成部件及工作原理11.涡桨发动机结构、组成部件及工作原理12.涡轴发动机结构、组成部件及工作原理13.EPR EGT涡轮前燃气总温含义14.喷气发动机热力循环(理想循环、实际循环)15.最佳增压比、最经济增压比16.热效率、推进效率、总效率17.喷气发动机推力指标18.发动机中各部件推力方向19.喷气发动机经济指标20.涡扇发动机中N1 、涡扇发动机涵道比的定义21 .涡扇发动机的优缺点及质量附加原理22.发动机的工作原理(涡喷、涡扇、涡轴和涡桨)23.发动机各主要部件功用和原理,各部件热力过程和热力循环24.进气道的分类及功用25.总压恢复系数和冲压比的定义26.超音速进气道三种类型27.超音速进气道工作原理(参数变化)28.离心式压气机组成部件29.离心式压气机增压原理30.离心式压气机优缺点31.轴流式压气机组成部件32.轴流式压气机优缺点33.压气机叶片做成扭转的原因34.压气机基元级速度三角形及基元级增压原理35.扭速36.多级轴流式压气机特点37.喘振现象原因及防喘措施(原因)38.轴流式压气机转子结构形式、优缺点39.鼓盘式转子级间连接形式40.叶片榫头类型、优缺点41.减振凸台的作用以及优缺点42.压气机级的流动损失43.多级轴流压气机流程形式,机匣结构形式44.压气机喘振现象、根本原因、机理过程45.压气机防喘措施、防喘措施原理46.燃烧室的功用和基本要求47.余气系数、油气比、容热强度的定义48.燃烧室出口温度分布要求49.燃烧室分类及优缺点50.环形燃烧室的分类及区别51.燃烧室稳定燃烧的条件和如何实现52.燃烧室分股进气作用53.燃烧室的组成基本构件及功用54.旋流器功用55.涡轮的功用和特点(与压气机比较)56.涡轮叶片的分类和结构57.一级涡轮为何可以带动更多级压气机58.提高涡轮前温度措施59.带冠叶片优缺点60.间歇控制定义、发动机在起动巡航、停车时间隙变化情况61.如何实现涡轮主动间隙控制62.涡轮叶片冷却方式63.喷管功用64.亚音速喷管工作原理(参数变化)65.亚音速喷管三种工作状态(亚临界、临界和超临界)的判别66.超音速喷管形状67.发动机噪声源及解决措施68.发动机的基本工作状态69.发动机特性(定义、表述)70.涡喷发动机稳态工作条件(4 个)举例说明如何保持稳态工作71.稳态下涡轮前温度随转速变化规律72.剩余功率的定义73.发动机加速的条件74.联轴器的分类及作用75.封严装置的作用、基本类型76.双转子、三转子支承方案77.中介支点、止推支点作用78.封严件作用和主要类型79.燃油系统功用和主要组件功用80.燃油泵分类和特点81.燃油喷嘴分类和特点82.发动机控制系统分类83.滑油系统功用、主要部件及分类,滑油性能指标84.起动过程的定义85.起动过程三个阶段和特点86.起动机的分类及应用87.点火系统组成、原理及功用88.辅助动力装置的功用89.F ADEC勺英文全称及含义90.发动机气路清洗目的及操作特点,孔探检查的目的和意义91.发动机维修分类(预防性和恢复性)单元体设计勺意义。

北航 航空发动机原理总结

北航 航空发动机原理总结

– 三种工作状态
临界、超临界、亚临界
取决于喷管压比与临界压比的关系 临界、亚临界:完全膨胀
超临界:不完全膨胀
– 出口气流所能达到的最大速度
C9max=当地音速=f(排气总温)
收敛-扩张型
– 几何固定的收-扩喷管有三种工作状态
完全膨胀、不完全膨胀、过度膨胀
取决于喷管压比和面积比
总 结
进气道和尾喷管工作原理 各种类型发动机基本工作原理
发动机设计点性能
各部件共同工作及控制规律 发动机非设计点性能(特性)
进气道工作原理及特性
功能、设计要求及分类
亚音进气道
– 三种流谱(0<<) – 结构形式
超音进气道
– 气动设计原理(多波系结构) – 三种结构形式(内压、外压、混压) – 外压式超音速进气道的特性
Tt4
Tt2
控制规律的 制定将决定 最终所获得 的发动机性 能,因此控 制规律的设 计至关重要
n2
低速
Tt4 Tt2
高速
n1
发动机稳态特性
发动机典型工作状态

节流特性(油门特性、转速特性)
– 定义 – 典型曲线及参数变化原因 – 防喘措施的防喘机理及其对特性的影响

速度特性
– – – – 典型喷气式发动机速度特性曲线及参数变化原因 不同设计参数特性 不同控制规律 不同类型发动机速度特性(涡喷、涡扇、复燃加 力发动机、涡桨、涡轴)的特点及其适应范围
由涵道比定义和流量连续条件
– 涵道比将随飞行条件、转子转速的变化而变化
发动机流通能力变化使进气道的工作状态受到影响
– 亚音进气道(三种流普) – 超音进气道(三种工作状态)

航空发动机原理(1)

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。

航空发动机原理

航空发动机原理简介航空发动机是飞机的核心部件之一,它的工作原理决定了飞机的飞行性能。

航空发动机的主要任务是将燃料的化学能转化为动力,推动飞机前进。

本文将介绍航空发动机的工作原理和主要组成部分。

工作原理航空发动机的工作原理基于热力学循环原理,它通过燃烧产生的高温高压气体推动涡轮转动,进而驱动飞机飞行。

一般来说,航空发动机根据工作原理可以分为喷气式发动机和涡轮螺旋桨发动机。

喷气式发动机原理喷气式发动机是目前大多数商用飞机所采用的发动机类型。

它的工作原理基于Joule-Brayton循环原理。

主要的组成部件包括压气机、燃烧室和涡轮。

1.压气机:压气机负责压缩进入发动机的空气,提高其压力和温度。

压缩空气被分为高压和低压两个级别,分别通过不同的压气机级实现压缩。

2.燃烧室:燃烧室是将燃料与压缩空气混合燃烧的地方。

燃料在燃烧室中燃烧产生高温高压气体,驱动涡轮旋转。

3.涡轮:涡轮由高温高压气体驱动,并通过轴将动力传递给压气机和其他系统。

涡轮旋转产生的动力推动了发动机的工作。

涡轮螺旋桨发动机原理涡轮螺旋桨发动机主要应用在小型飞机和直升机上。

它的工作原理基于Brayton循环原理。

主要的组成部件包括涡轮、燃烧室和螺旋桨。

1.涡轮:涡轮由燃烧室中的燃料燃烧产生的高温高压气体驱动。

涡轮旋转产生的动力推动飞机前进。

2.燃烧室:燃烧室是将燃料与压缩空气混合燃烧的地方。

燃料在燃烧室中燃烧产生高温高压气体,驱动涡轮旋转,进而推动飞机前进。

3.螺旋桨:涡轮螺旋桨发动机通过螺旋桨来提供推力。

螺旋桨通过轴与发动机的涡轮相连,涡轮驱动螺旋桨旋转,产生推力。

主要组成部分不论是喷气式发动机还是涡轮螺旋桨发动机,它们都包括以下几个主要的组成部分:1.压气机:负责压缩进入发动机的空气,提高其压力和温度。

2.燃烧室:将燃料与压缩空气混合燃烧,产生高温高压气体。

3.涡轮:由高温高压气体驱动,并通过轴将动力传递给压气机和其他系统。

4.出口喷管:将高温高压气体排出,产生推力。

民航发动机基础知识点总结

民航发动机基础知识点总结一、民航发动机的基本概念1.1 发动机的定义发动机是指将燃料的化学能或其他形式的能量转化为机械能的设备。

在民航领域中,发动机通常用于给飞机提供推进力,以便进行飞行。

1.2 发动机的分类根据工作原理和结构特点,发动机可以分为多种不同类型。

在民航领域中,常见的发动机类型包括活塞式内燃机、涡轮式发动机、涡喷发动机等。

1.3 发动机的主要功能发动机的主要功能是将燃料能量转化为机械能,从而提供飞机所需的推进力。

此外,在一些涡喷发动机中,还可以通过提供压气机输出的高压气流来为飞机提供辅助动力。

二、民航发动机的结构和工作原理2.1 活塞式内燃机活塞式内燃机是一种使用活塞和气缸来完成往复循环运动的发动机。

在内燃机中,通过点火或者压燃的方式将燃料的化学能转化为机械能。

2.2 涡轮式发动机涡轮式发动机是一种利用涡轮的旋转运动来产生推进力的发动机。

在涡轮式发动机中,燃料的燃烧产生的高温高压气体进入涡轮机组,驱动涡轮的旋转。

2.3 涡喷发动机涡喷发动机是一种将空气通过压气机压缩后,再与燃料混合并燃烧,最终将燃烧产生的高温高压气体喷出以产生推进力的发动机。

涡喷发动机具有高效、推力大、重量轻等特点,因此在民航领域中得到了广泛的应用。

2.4 发动机的工作原理发动机的工作原理通常包括进气、压缩、燃烧和喷射四个基本过程。

进气阶段将外界空气引入发动机中,压缩阶段将空气压缩并增加气体压力,燃烧阶段将燃料燃烧产生高温高压气体,喷射阶段将高温高压气体喷出以产生推进力。

三、民航发动机的性能指标3.1 推力推力是指发动机产生的推进力的大小,通常用千牛(kN)或磅(lb)为单位。

3.2 燃油效率燃油效率是指单位时间内发动机所消耗燃料的少,通常用每小时耗油量(g/h)来表示。

3.3 噪音噪音是发动机在工作时产生的声音,通常用分贝(dB)为单位来表示。

3.4 寿命发动机的寿命是指其能够持续工作的时间或次数,通常用使用小时(FH)或使用周期(FC)来表示。

航空发动机工作原理

航空发动机工作原理航空发动机是现代飞机的核心动力装置,其工作原理直接关系到飞机的性能和安全。

本文将介绍航空发动机的工作原理,包括喷气发动机和涡扇发动机两种常见类型。

一、喷气发动机喷气发动机是一种将空气和燃料混合后通过喷嘴高速喷出,产生反作用力推动飞机前进的发动机。

其工作原理可以分为四个步骤:进气、压缩、燃烧和喷射。

首先是进气阶段,喷气发动机通过进气口将大量空气引入发动机内部。

进气口通常位于飞机机身前部,利用飞机的高速飞行将空气压缩并送入发动机。

进入发动机后,空气经过滤网和增压器等设备进行处理,以确保进入发动机的空气质量和压力。

接下来是压缩阶段,进入发动机的空气经过压气机的作用被压缩。

压气机是由一系列叶片组成的转子,通过高速旋转将空气压缩,提高空气密度和压力。

压缩后的空气进一步增加了能量和温度。

然后是燃烧阶段,压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合并点燃。

燃料通常是航空煤油或喷气燃料,通过喷嘴喷入燃烧室,与空气充分混合后被点燃。

燃烧产生的高温高压气体膨胀后,推动涡轮转子高速旋转。

最后是喷射阶段,燃烧后的气体通过喷气口高速喷出,产生反作用力推动飞机前进。

喷气口位于发动机尾部,喷气的高速流动产生的反作用力推动了飞机向前。

同时,喷气口的形状和方向可以通过调整来改变推力的大小和方向,以满足飞机的操纵需求。

二、涡扇发动机涡扇发动机是一种基于喷气发动机的改进型号,通过在喷气发动机中增加一个风扇来提供更大的推力。

其工作原理可以简单描述为将一部分空气绕过燃烧室直接排出,形成较大的推力。

涡扇发动机的工作原理与喷气发动机类似,但在压缩阶段增加了一个风扇。

风扇位于发动机前部,由一个或多个叶片组成,通过高速旋转将大量空气吸入并推出。

这些空气绕过燃烧室,直接排出发动机,形成高速喷射的气流,产生更大的推力。

涡扇发动机相比喷气发动机具有更高的推力和燃油效率,适用于大型商用飞机和军用飞机。

同时,涡扇发动机的噪音和排放也相对较低,符合环保要求。

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航发原理1、燃气涡轮发动机工作原理1.1、航空发动机概述活塞、涡喷、涡扇、涡轴、涡桨、桨扇,短距离垂直起降动力装置。

1.2、燃气涡轮发动机的工作原理空气连续不断地被吸入压气机,并在其中压缩增压后,进入燃烧室中喷油燃烧成为高温高压燃气,再进入涡轮中膨胀做功。

燃烧的膨胀功必然大于空气在压气机中被压缩所需要的压缩功,使得有部分富余功可以被利用。

燃气涡轮发动机的膨胀功可以分为两部分:一部分膨胀功通过传动轴传给压气机,用以压缩吸入燃气涡轮发动机的空气;另一部分膨胀功则对外输出,作为飞机、舰船、车辆或发电机等的动力装置。

1.3、喷气发动机热力循环(P123)涡喷发动机的理想循环:(p-v 、压力-比体积)等熵压缩:进气道、压气机(0、2、3,特征截面)等压加热:燃烧室(3、4)等熵膨胀:涡轮、喷管(4、5、9)等压放热:大气环境(9、0)(P125)理想循环功L id =q 1−q 2=C p (T t4−T t3)−C p (T 9−T 0)=C p T 0(e −1)(∆e −1)T t4T 0=∆ 加热比 (P t3P 0)k−1k =e P t3P 0=π 总增压比 加热比增加,理想循环功增加。

总增压比为1,理想循环功为0;总增压比为最大,理想循环功为0;存在使理想循环功最大的最佳增压比πopt 。

从物理意义分析,影响理想循环功L id 的是加热量q 1和热效率两个因素。

当π从1.0开始增加时,热效率急剧增加,使L id 增加,一直达到其最大值;此后π继续增加则q 1的减小起了主导作用,使L id 下降。

e opt =√∆πopt =∆k2(k−1)L id =C p T 0(√∆−1)2ηti =1−1πk−1k 只与总增压比有关对应于有效功最大值的最佳增压比πopt 远小于对应于最大热效率的增压比πopt ′。

1.4、喷气发动机的推力(P13)F eff =F −X d −X p −X fX d :进气道附加阻力X p :短舱压差阻力X f:摩擦阻力F=W9c9+(p9−p0)A9−W a c0 1.5、涡喷发动机的总效率、热效率及推进效率η0=ηtηpηp=21+c9c0=推进功循环有效功遗留在空中的动能损失,称为离速损失,排气速度和飞行速度差别越大,动能损失越多。

H u是燃油的低热值,即1KG燃油完全燃烧所释放出的热量(燃烧产物中的水蒸气是气体状态)。

1.6、喷气发动机的性能指标单位推力:F s=FW a单位燃油消耗率:sfc=3600W fF =3600c0H uη0燃油消耗量和排气温度的变化,判断发动机性能衰退的情况和故障。

推质比单位迎面推力重点:推力公式的具体应用,发动机能量转换。

难点:发动机推力的计算。

2、进气道2.1、亚音速进气道组成、工作原理及主要性能参数几何不可调,一般选取飞机的巡航状态为设计状态,是一段扩张型通道,气流经进气道减速增压。

总压恢复系数:σi=p t2p to增压比增加,所有特征截面气流的总压升高,空气质量流量增加,尾喷管进口气流总压及其可用膨胀比增加,推力增加,耗油率降低。

流量系数阻力系数进气道出口的气流不均匀性进气道稳定裕度2.2、超音速进气道的简单工作原理将超声速降低到亚声速。

外压:经过中心体上产生的斜激波,进气道进口的正激波减速为亚声速。

内压:先收敛后扩张通道。

混压:重点:亚音速进气道工作原理。

3、压气机3.1、离心式压气机组成及各部件工作原理进气装置:把空气以一定方向引入工作轮。

工作轮:压缩空气。

扩压器:减速扩压。

集流管:进一步减速增压,将空气引入燃烧室。

3.2、轴流式压气机基元级工作原理(P17)静叶的作用是将动叶加给气流的动能部分继续转变为压力势能和将气流导引至下级动叶要求的进口方向,所以,压气机的动叶后面总是配置有静叶。

在第一级动叶前可以有进口导流叶片。

c =ω+u有了C 1和u 就可决定ω1,有了ω2和u 就可确定C 2。

动叶前后气流相对速度或绝对速度在周向的变化量Δωu :它标志着气流在周向的扭转量,又称扭速。

轮缘功L u =uΔw u亚声基元级工作原理:亚声速气流以相对速度流入拐弯扩张通道,减速增压。

超声基元级工作原理:超声速气流以相对速度流入不拐弯等值通道,经过激波,速度下降,静压上升。

3.3、轴流式压气机的叶栅特性攻角特性:最大负攻角-叶盆分离,正攻角最大-叶背分离。

3.4、轴流式压气机级的工作原理叶片根部叶型弯度大,安装倾斜度小;叶片尖部叶型弯度小,安装倾斜度大。

为了减少气流流入动叶的流动损失,应使动叶叶型进口几何方向基本对准相对气流的来流方向;(既弯又扭)为保证动叶出口总温接近均匀,必须采用等功设计。

3.5、轴流式压气机参数总增压比,等于各级增压比相乘。

3.6、压气机的流量特性(P96)单级轴流压气机特性图(只绘出了增压比随流量的变化)由图可见,在保持转速n 为常数时,随着空气流量减少,单级压气机的增压比开始增加,并在某一空气流量下达到压比的最大值,然后随空气流量的进一步减少反而下降。

因此,等转速线一般分为两段(高速高负荷压气机也可能没有最高点)。

空气流量继续减少,正攻角太大,就会引起叶背失速,使轮缘功不再上升,而且流动损失剧增,这两个因素都使压比下降。

当正攻角超过某临界值时,叶背分离扩展至整个通道,压气机进入不稳定工况。

多级压气机流道的面积沿着通道逐级地减小,以适应空气密度逐级增大。

压气机流量特性曲线,是以相似参数m a √T 1∗P 1∗为横坐标,以转速相似参数√T 1∗作为参变量绘制的。

标准大气条件(cor :T 1∗=288K ,P 1∗=101325Pa )3.7、压气机的喘振不稳定工作边界,也称为喘振边界。

压气机喘振是气流沿压气机轴线方向发生的低频率(几赫,十几)、高振幅(强烈的压强和流量波动)的气流振荡现象。

它会导致发动机机件的强烈机械振动和热端超温,并在极短时间内造成机件的严重损坏。

重点:基元级速度三角形及增压原理,喘振机理及防喘措施,压气机通用特性线。

难点:喘振机理及防喘措施,压气机通用特性线。

喘振的原因是在压气机叶背上出现了气流分离(气流轴向速度小),而且这种分离严重扩展至整个叶栅通道。

(P110)物理过程:流动、分离、中断、倒流,然后再流动、再分离、再中断、再倒流的周期性气流振动。

喘振裕度:共同工作曲线与喘振边界线的距离。

防喘方法:(1)从压气机中间级放气(以及末级压气机后放气)。

(2)可转进口导流叶片和静子叶片,可变弯度叶片。

(3)双转子和三转子发动机。

(4)进口机匣处理。

4、燃烧室4.1、燃烧室的基本要求(1)起动点火迅速可靠。

(2)稳定燃烧。

(3)燃气火舌短,排气污染物少。

(4)出口温度场均匀。

(5)足够的刚性和强度。

(6)外廓尺寸小,轴向尺寸短,重量轻。

4.2、燃烧室的分类单管、环管、环形4.3、燃烧室的工作扩压器减速,火焰筒“分流”:一股气流,包括旋流器进气和主燃孔进气,形成低速回流区,稳定燃烧;二股气流,大孔进入的用于燃烧和掺混降温燃气,小孔和缝,冷却保护火焰筒壁面。

燃烧室一般分为:主燃区、补燃区、掺混区。

4.4、燃烧室的稳定燃烧降低速度,使得气流速度等于火焰传播速度。

4.5、燃烧室特性重点:燃烧室的基本工作过程及常见故障。

低速回流区:空气经旋流器进入头部,由于旋流片的导流作用而发生旋转,形成具有轴向、切向和径向三种分速的三维旋转气流。

又由于空气的粘性作用,旋转扩张着的进气气流把火焰筒中心附近的气体带走,使中心区变得稀薄,压力降低,在轴线方向形成逆主流方向的压力差,在此压差的作用下,下游的一部分气体逆流过来补充,结果形成了气体的回流。

回流气体在回流过程中不断与从旋流器进入的新鲜空气进行湍流掺混,然后从回流区外侧附近折向下游流去。

常见故障:翘曲、变形、裂纹、积炭、过热、烧穿。

5、涡轮5.1、涡轮的类型和组成类型:轴流式、径向式。

组成:导向器、工作轮。

5.2、涡轮膨胀做功原理无论是静叶还是动叶,气流通道是收敛的,气体就在通道中进行膨胀,压力和温度下降,速度上升。

5.3、涡轮的性能参数涡轮前燃气总温涡轮功、燃气流量、涡轮效率5.4、涡轮特性5.5、涡轮的冷却(1)对流冷却(2)冲击冷却(3)气膜冷却(4)发散冷却重点:涡轮基元级作功原理,多级涡轮工作特点。

难点:多级涡轮工作特点。

反力度:用来衡量燃气在动叶中的膨胀占全基元级总膨胀功的百分比的参数。

运动反力度等于0,涡轮动叶栅进出口形状对称,气体流经动叶只拐弯不膨胀,这样的涡轮被称为“冲击式”涡轮。

再生热,就是流动损失转变为机械功的那一部分热量,而动能损失不能再被回收。

在压气机中,由于流动损失最终转化为热量,而热量又加给气流本身,使气体更难压缩,因而就要更多加一些压缩功才行,这部分额外的压缩功在压气机中叫做“热阻功”。

但在涡轮中这部分流动损失所产生的热量给气体的结果,使气体体积比原来有所增大,得到了一点额外的膨胀功,这就是“再生热”。

多级涡轮绝热效率高于各分级的效率,由于上一分级的流动损失中的一部分(再生热)把第二分级进口的温度提高了,所以这个分级的绝热功变大了。

6、尾喷管6.1、亚音速喷管不可调收敛6.2、超音速喷管可调收敛和可调收敛-扩张6.3、反推和消音内涵反推(蛤壳形门式、戽斗式门式)和外涵反推(民航主要采用)。

现在常采取的排气消音装置是一些特殊形状的尾喷管,在喷口面积一定的条件下,增大了喷口周长,使排出的气流与周围空气的接触面积增加,加速排出的气流与周围空气的均匀混合,同时利用高速排出的气流引射周围的空气,使周围空气的流速增大,减小两者的速度差。

这种方法可以有效减小低频噪声,但可能会增大高频噪声。

不过高频噪声会很快被大气吸收,有些频率已超出人的听觉范围,传给听者的噪声仍然大大减弱。

重点:收敛式尾喷管的三种工作状态,反推装置的工作原理和结构。

根据3种工作状态的特点,由压力比p t9p0的值与临界压力比(p t9p0)cr的值作比较就可判断尾喷管属于何种工作状态。

当p t9p0<(p t9p0)cr时,为亚临界状态,p9=p0,M a9<1.0;当p t9p0=(p t9p0)cr时,为临界状态,p9=p0,M a9=1.0;当p t9p0>(p t9p0)cr时,为超临界状态,p9>p0,M a9=1.0。

(p t9p0)cr=(k+12)kk−1 k:燃气的比热比7、燃气涡轮喷气发动机性能分析7.1、稳态下的共同工作7.2、调节规律7.3、过渡态下的共同工作7.4、单轴涡喷发动机的特性7.5、涡喷发动机的通用特性重点:发动机各部件的共同工作过程,发动机的调节规律,发动机转速特性、速度特性和高度特性。

难点:发动机各部件的共同工作过程和特性。

设计点:给定飞行条件和大气条件(飞行高度、飞行马赫数和大气温度、压力和湿度),并在此条件下选定满足单位性能参数要求(如单位推力和单位燃油消耗率等)的发动机工作过程参数,进一步依据推力(或功率)要求确定通过发动机的空气质量流量和特征尺寸(如涡轮导向器和尾喷管喉部面积)。

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