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文檔簡介

1、第1章 概論 航空發(fā)動(dòng)機(jī)可以分為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(小型發(fā)動(dòng)機(jī)、直升飛機(jī))和空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)兩大類型。P3 空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中又可分為帶壓氣機(jī)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)和不帶壓氣機(jī)的沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(構(gòu)造簡單,推力大,適合高速飛行。不能在靜止?fàn)顟B(tài)及低速性能不好,適用于靶彈和巡航導(dǎo)彈)。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括:渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)WP,渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)WJ,渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)WS,渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)WZ,渦輪槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)JS。在航空器上應(yīng)用還有火箭發(fā)動(dòng)機(jī)(燃料消耗率大,早期超聲速實(shí)驗(yàn)飛機(jī)上用過,也曾在某些飛機(jī)上用作短時(shí)間的加速器)、脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(用于低速靶機(jī)和航模飛機(jī))和航空電動(dòng)機(jī)(適用于高空長航時(shí)的輕型飛機(jī))。P4燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)是由進(jìn)氣裝

2、置、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管等主要部件組成。由壓氣機(jī)、燃燒室和驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)的渦輪這三個(gè)部件組成的燃?xì)獍l(fā)生器,它不斷輸出具有一定可用能量的燃?xì)?。渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的螺槳、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇和渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的旋翼,它們的驅(qū)動(dòng)力都來自燃?xì)獍l(fā)生器。按燃?xì)獍l(fā)生器出口燃?xì)饪捎媚芰康睦梅绞讲煌?,?duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行分類:將燃?xì)獍l(fā)生器獲得的機(jī)械能全部自己用就是渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī);將燃?xì)獍l(fā)生器獲得的機(jī)械能85%90%用來帶動(dòng)螺旋槳,就是渦槳發(fā)動(dòng)機(jī);將獲得的機(jī)械能的90%以上轉(zhuǎn)換為軸功率輸出,就是渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī);將小于50%的機(jī)械能輸出帶動(dòng)風(fēng)扇,就是小涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(涵道比1:1);將大于80%的機(jī)械能輸出帶動(dòng)風(fēng)扇,就是大涵道

3、比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)(涵道比大于4:1)。P5航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能參數(shù):1.推力,我國用國際單位制N或dan,1daN=10N,美國和歐洲采用英制磅(Pd),1Pd=0.4536Kg,俄羅斯/蘇聯(lián)采用工程制用Kg,1Kg=9.8N;2.推重比(功重比), 推重比是推力重量比的簡稱,即發(fā)動(dòng)機(jī)在海平面靜止條件下最大推力與發(fā)動(dòng)機(jī)重力之比,是無量綱單位。對(duì)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)和渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)則用功重比(功率重量比的簡稱)表示,即發(fā)動(dòng)機(jī)在海平面靜止?fàn)顟B(tài)下的功率與發(fā)動(dòng)機(jī)重力之比,KW/daN;3.耗油率,對(duì)于產(chǎn)生推力、的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),表示1daN推力每小時(shí)所消耗的燃油量單位Kg/(daN·h)

4、,對(duì)于活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)和渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)來說,它表示1KW功率每小時(shí)所消耗的燃油量單位Kg/(kw·h);4.增壓比,壓氣機(jī)出口總壓與進(jìn)口總壓之比,飛速較高增壓比較低,低耗油率增壓比較高;5.渦輪前燃?xì)鉁囟龋堑谝患?jí)渦輪導(dǎo)向器進(jìn)口截面處燃?xì)獾目倻?,也有發(fā)動(dòng)機(jī)用渦輪轉(zhuǎn)子進(jìn)口截面處總溫表示,發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平高低的重要標(biāo)志之一;6.涵道比,是渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)外涵道和內(nèi)涵道的空氣質(zhì)量流量之比,又稱流量比。涵道比小于1為小涵道比,大于4為大涵道比,大于1小于4為中涵道比,加力式渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比一般小于1,甚至0.20.3。P89噴氣時(shí)代(主流),服役戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推重比從2提高到79,定型投入使用的達(dá)

5、911,我國到8。民用大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的最大推力已超過50000daN巡航耗油率從20世紀(jì)50年代渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)1.0kg(daN· h)-1下降到0.55kg(daN· h)-1,噪聲下降20dB,NOX下降45%。服役的直升飛機(jī)用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的功重比從2Kg/daN提高到4.6kW/daN7.1kw/daN。發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性和耐久性倍增,軍用發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車率一般為0.2/1000EFH0.4/1000EFH(發(fā)動(dòng)機(jī)飛行小時(shí)),民用發(fā)動(dòng)機(jī)為0.002/1000EFH0.02/1000EFH。戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)熱端零件壽命達(dá)2000h,民用發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)壽命和熱端部件壽命達(dá)20000h300

6、00h.P12第2章 典型發(fā)動(dòng)機(jī)WP5發(fā)動(dòng)機(jī)(單轉(zhuǎn)子):WP5發(fā)動(dòng)機(jī)前身是蘇聯(lián)BK-1發(fā)動(dòng)機(jī),是米格15比斯、米格17、殲五、殲教五和轟五型飛機(jī)動(dòng)力裝置,用于吹雪車。主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn):采用離心式壓氣機(jī)和分管型燃燒室。它由單級(jí)雙面離心式壓氣機(jī)、9個(gè)分管燃燒室、單級(jí)反應(yīng)式渦輪、噴管和傳動(dòng)機(jī)匣等主要部件組成;用于殲五和殲教五的WP5發(fā)動(dòng)機(jī)還有加力燃燒室,采用收斂型可調(diào)噴口;用于轟五的WP5發(fā)動(dòng)機(jī)沒有加力燃燒室,采用收斂型固定噴口。此外,還有燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、漏油系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和滅火裝置等。發(fā)動(dòng)機(jī)最大狀態(tài)推力2700daN增壓比4.36,推重比3.06,渦輪前燃?xì)鉁囟?00oC。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子支承在前、中、

7、后3個(gè)支點(diǎn)上。P14CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)(波音737):雙轉(zhuǎn)子大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)CFM556-3專為波音737系列飛機(jī)設(shè)計(jì),主要用于B737-300、B737-400、B737-500等飛機(jī)上。CFM56-3發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓轉(zhuǎn)子由一級(jí)風(fēng)扇及3級(jí)低壓壓氣機(jī)和4級(jí)低壓渦輪組成,高壓轉(zhuǎn)子由9級(jí)高壓壓氣機(jī)和一級(jí)高壓渦輪組成。CFM56-3-B1發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能參數(shù):起飛最大推力為8900daN,巡航耗油率為0.678Kg/daN·h,渦輪前燃?xì)鉁囟?373oC,總增壓比22.6,涵道比5.0,空氣流量297.4Kg/s,推重比5.0,壓氣機(jī)增壓比:22。P20 第四章燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)渦輪噴

8、氣發(fā)動(dòng)機(jī),其推力不僅由氣體給予內(nèi)壁的反作用力與作用在外壁上的大氣壓力的合力之差所構(gòu)成,而且還包括氣體給予發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部各部件的反作用力。在進(jìn)氣道中,當(dāng)飛機(jī)在飛行時(shí)由于速度沖壓,空氣進(jìn)入進(jìn)氣道壓力升高,作用在內(nèi)壁上的氣體壓力的合力與作用在外壁上的大氣壓力的合力之差,造成一個(gè)向前的軸向力。在壓氣機(jī)中,由于工作葉片和整流葉片都組成擴(kuò)張型通道,氣體減速增壓,因此,在壓氣機(jī)上作用著很大的向前的軸向力。在燃燒室中,由于燃燒室頭部常為擴(kuò)張型,氣流減速,壓力提高,因此,在頭部造成一個(gè)向前的軸向力。而在燃燒室后段,略微收斂,流速增大壓力減小,而造成一個(gè)向后的軸向力。但由于燃燒室進(jìn)口面積小于出口面積,所以向前的軸向力

9、大于向后的軸向力,兩者之差就是作用在燃燒室上的軸向力。在渦輪中由于導(dǎo)向葉片通道和渦輪導(dǎo)向葉片都是收斂型,燃?xì)饬鹘?jīng)渦輪時(shí),膨脹加速,壓力降低,所以導(dǎo)向葉片和渦輪葉片都承受一個(gè)向后的軸向力。在噴管中,由于噴管收斂,壓力降低,但仍大于大氣壓力,故作用在噴管內(nèi)壁上的燃?xì)鈮毫Φ暮狭εc作用在外壁上的大氣壓力的合力之差,是一個(gè)向后的軸向力。應(yīng)該指出,噴管中雖然是產(chǎn)生向后的軸向力,抵消了一部分向前的軸向力,但是有了它才能使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程得以正常進(jìn)行。否則壓差建立不起來,發(fā)動(dòng)機(jī)不可能正常工作,也就不能產(chǎn)生推力。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)各部件所承受的軸向力,有的向前,有的向后向前的軸向力與向后的軸向力之差,就是渦輪噴氣發(fā)

10、動(dòng)機(jī)的推力。P57渦扇發(fā)動(dòng)機(jī):不帶加力的雙轉(zhuǎn)子渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),由進(jìn)氣道、風(fēng)扇、低壓壓氣機(jī)、高壓壓氣機(jī)、燃燒室、高壓渦輪、低壓渦輪和噴管組成。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)具有兩個(gè)氣流通道,分別稱為內(nèi)涵道和外涵道。內(nèi)涵道相當(dāng)于渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),外涵道為風(fēng)扇后的環(huán)形氣流通道。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是借增大流過內(nèi)、外涵道兩路空氣的動(dòng)能,從而使內(nèi)、外兩路同時(shí)產(chǎn)生推力的。P69 P69主要參數(shù):1)涵道比Y: 流量Qm單位時(shí)間流過的氣體的質(zhì)量(進(jìn)或出);單位Kg/s。 Y=Qmout/Qmin Qmout內(nèi)涵道質(zhì)量流量 Qmin外涵道質(zhì)量流量2)EPR發(fā)動(dòng)機(jī)壓比: EPR發(fā)動(dòng)機(jī)壓比,是表征發(fā)動(dòng)機(jī)推力的 低壓渦輪后總壓 參數(shù)之一 。 EPR=

11、 也有的發(fā)動(dòng)機(jī)用外涵 壓氣機(jī)(或風(fēng)扇)進(jìn)口總壓 道風(fēng)扇后的總壓和發(fā) 機(jī)動(dòng)進(jìn)口總壓之比表征EPR。分類: 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)可按涵道比劃分類別:Y<1:1時(shí),稱為低涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī);Y在2:13:1稱為中涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī);Y>4:1稱為高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。P71第5章 進(jìn)氣道進(jìn)氣道的主要性能參數(shù): 1.空氣流量Qm 進(jìn)氣道的空氣流量為每秒鐘流過進(jìn)氣道的空氣的質(zhì)量流量,記為Qm,法定單位Kg/s。Qm=pCA,P空氣密度;C進(jìn)口氣流速度;A進(jìn)氣道進(jìn)口面積。P73 2.總壓恢復(fù)系數(shù)Gin 總壓恢復(fù)系數(shù)定義為進(jìn)氣道出口總壓與進(jìn)口 總壓之比,Gin=p*1 /p*0。由于氣流流過進(jìn)氣道總會(huì)有各種原因

12、引起能量損失,所以恢復(fù)系數(shù)總小于1,但恢復(fù)系數(shù)越小損失越大所以應(yīng)盡量大于1。 3.畸變指數(shù) 進(jìn)氣道出口的壓力分布是不均勻的。流場(chǎng)出口截面中最高總壓和最低總壓之差與最高總壓之比叫作畸變指數(shù)。 p*1maxp*0min p*1進(jìn)氣道出口截面總壓?;?D= 系數(shù)是描述進(jìn)氣道出口氣流分布 p*1max 狀態(tài)的參數(shù)?;冎笖?shù)越小,說 明出口流場(chǎng)(參數(shù)分布)越均勻。4. 進(jìn)氣道的沖壓比*in 進(jìn)氣道出口的總壓與來流(0站位)靜壓的比值叫作進(jìn)氣道的沖壓比,記為*in。進(jìn)氣道的沖壓比有3個(gè)影響因 p*1 素:流動(dòng)損失Gin,飛行速度V,大氣溫度T0 。當(dāng)飛 *in= 行速度和流動(dòng)損失保持不變,T0升高,*i

13、n降低;當(dāng)流 p*0 動(dòng)損失和大氣溫度保持不變,V增大,*in提高;當(dāng)飛行速度和大氣溫度保持不變,Gin提高,*in增大。 P74影響沖壓比的因素:飛行Ma數(shù)和進(jìn)氣道總壓恢復(fù)系數(shù) Gin P77 亞聲速進(jìn)氣道:亞聲速進(jìn)氣道是在亞聲速和低超聲速(Ma<1.5)飛行范圍內(nèi)使用的進(jìn)氣道。它一般為擴(kuò)張型管道。亞聲速進(jìn)氣道的內(nèi)部損失的大小主要取決于進(jìn)氣道的形狀。P80 超聲速進(jìn)氣道:當(dāng)Ma>1.5后正激波壓力損失會(huì)顯著增大,致使Gin數(shù)值明顯下降。同時(shí) ,進(jìn)氣道所引起的外部阻力也增大,引起發(fā)動(dòng)機(jī)的推力迅速減小,即出現(xiàn)進(jìn)氣道不能保證發(fā)動(dòng)機(jī)性能要求的問題。實(shí)質(zhì)是大Ma數(shù)時(shí)激波太強(qiáng),而引起壓力損失

14、過大。這樣對(duì)于大Ma數(shù)的飛機(jī),為降低激波強(qiáng)度、減小壓力損失,就要用超聲速進(jìn)氣道。超聲速進(jìn)氣道利用激波系增壓來達(dá)到以最小的壓力損失完成沖壓壓縮過程。 P811】外沖壓式超聲速進(jìn)氣道 中心錐體后縮亞聲速進(jìn)氣道低速中心椎體前伸超聲速進(jìn)氣道高速 P82第6章 壓氣機(jī)評(píng)定壓氣機(jī)性能主要指標(biāo):增壓比、效率、外廓尺寸和重量、工作可靠性、制造和維修費(fèi)用。對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的指標(biāo)之一是外廓尺寸,它用單位空氣流量來衡量,即通過發(fā)動(dòng)機(jī)單位面積的空氣流量。P89轉(zhuǎn)子:壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子由工作葉輪(包括工作葉片、鼓筒或鼓盤)及連接件組成,轉(zhuǎn)子構(gòu)成壓氣機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分。壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式:鼓式(抗彎剛性好,結(jié)構(gòu)簡單,但承受離心

15、載荷能力差,適用低速轉(zhuǎn)子,只能在圓周速度較低不大于180200m/s條件下使用)、盤式(承受離心載荷能力強(qiáng),但抗彎剛性差,很少單獨(dú)使用)和鼓盤式(抗彎剛性好,承受大離心載荷能力,高壓轉(zhuǎn)子用的多,特別是雙轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)的高壓轉(zhuǎn)子廣泛使用)P102工作葉片:工作葉片是軸流式壓氣機(jī)的重要零件之一。主要由:葉身和榫頭兩部分組成。較長的葉片在葉身中部常常帶一個(gè)減振凸臺(tái),作用是為了避免發(fā)生危險(xiǎn)的共振或顫振。目前有些發(fā)動(dòng)機(jī)(RB211-535E4、V2500)用寬葉弦的風(fēng)扇葉片取代有減振凸臺(tái)的窄葉弦的風(fēng)扇葉片。P109靜子:軸流式壓氣機(jī)靜子中是壓氣機(jī)不旋轉(zhuǎn)部分,由機(jī)匣和靜子葉片組件組成。 壓氣機(jī)整流器;渦輪導(dǎo)向

16、器。整流器機(jī)匣是一個(gè)圓柱形或圓錐形(視氣流通道形狀而定)的薄壁圓筒,前后與其他機(jī)匣連接,內(nèi)壁上有固定整流葉片的溝槽,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子支承在機(jī)匣內(nèi)(有些發(fā)動(dòng)機(jī)的安壯節(jié)以及一些附件和導(dǎo)管固定在機(jī)匣外壁上)。P112防冰系統(tǒng):1】最常用的防冰方法是對(duì)容易結(jié)冰的零件表面進(jìn)行加溫。常見熱源:壓氣機(jī)的熱空氣、采用電加溫、或是兩者的聯(lián)合、有時(shí)還可以用熱滑油加溫。熱空氣多用于渦噴和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)如WP6、WP7、WS9,電加溫用在渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)上。需要加溫零件:進(jìn)氣裝置、進(jìn)口導(dǎo)流葉片和整流罩,有時(shí)前幾級(jí)整流葉片也需要加溫。2】減少零件表面水的附著力,最常用的方法在零件表面涂以憎水劑如WP7發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)低壓轉(zhuǎn)子的整流罩。P1

17、25-126功率小于22002600KW的渦軸、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī),推力小于1500daN的渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)習(xí)慣上稱為小型燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),或簡稱為小發(fā)動(dòng)機(jī)。小發(fā)動(dòng)機(jī)性能不如大發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn),但轉(zhuǎn)速高。P127第7章 渦輪渦輪性能參數(shù):1】落壓比*T 渦輪的落壓比為渦輪的進(jìn)口總壓與出口總壓之比落壓比越大,越有利。P1432】渦輪功LT 1kg的燃?xì)饨?jīng)過理想的過程,從P*3膨脹到P*4所輸出的功。3】渦輪效率n*T。影響渦輪功的因素:1】渦輪前燃?xì)鉁囟?2】渦輪落壓比 3】渦輪效率(渦輪效率提高,損失功減少,渦輪功增大) P145渦輪在結(jié)構(gòu)上也是由轉(zhuǎn)子和靜子兩部分組成。渦輪的靜子叫導(dǎo)向器,位置在轉(zhuǎn)子葉輪的前面

18、。渦輪轉(zhuǎn)子的連接方式:1】不可拆卸方式 2】可拆卸方式P146-147渦輪工作葉片可能有葉冠,葉冠可以提高剛性并建立阻尼,因而可以起到減振作用,防止發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中工作葉片出現(xiàn)共振和顫振(在風(fēng)扇葉片和長壓氣機(jī)葉片上起同樣作用的構(gòu)造是葉身凸臺(tái)) 葉冠形成的環(huán)形結(jié)構(gòu),可以改善燃?xì)庠诠ぷ魅~片中的流動(dòng)防止葉尖處的潛流損失,因而可以提高渦輪效率。另外還有利于控制葉尖與機(jī)匣之間的間隙,降低機(jī)匣溫度。渦輪工作葉片的榫頭一般都是樅樹形的,這種榫頭具有材料利用率高、重量輕、強(qiáng)度高、對(duì)熱應(yīng)力不敏感等優(yōu)點(diǎn),更適合高溫高負(fù)荷的工作條件,缺點(diǎn):對(duì)加工精度要求高、成本高、榫槽內(nèi)熱應(yīng)力大。為了改善榫頭的應(yīng)力分布,在葉身和榫頭

19、之間設(shè)一段伸根,伸根上有冷卻空氣的進(jìn)口。由于渦輪工作溫度高,所以材料選用耐高溫的鎳基合金,重量比較重。由于同樣原因(高溫)在渦輪葉片還要采取冷卻措施,特別是第一級(jí)高壓渦輪葉片通常是中空的,葉身內(nèi)部是迷宮式的冷卻空氣通道,采用對(duì)流、氣膜、沖擊等冷卻技術(shù)降低工作葉片溫度。P151第8章 燃燒室 燃燒室的零件是在高溫、高負(fù)荷下工作局部溫度高達(dá)3000K以上,承受著由氣體力、慣性力產(chǎn)生的靜載荷和振動(dòng)負(fù)荷,還受到熱應(yīng)力和熱腐蝕的作用。燃燒室殼體和擴(kuò)壓器是發(fā)動(dòng)機(jī)主要承力件。P161燃燒室基本類型:1】分管燃燒室(單管式燃燒室)2】環(huán)管燃燒室(聯(lián)管燃燒室) 3】環(huán)形燃燒室燃燒室工作的特點(diǎn):高速殲擊機(jī)要求渦輪

20、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大,飛行阻力小,這就必須增大空氣流量和減少燃燒室的橫截面積,導(dǎo)致燃燒室進(jìn)口氣流速度達(dá)到很大的數(shù)值,有的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室進(jìn)口氣流速度高達(dá)200m/s以上。P1671】燃燒室中的燃料是在高速氣流中進(jìn)行燃燒的,這是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的工作特點(diǎn)之一。2】燃燒室出口燃?xì)鉁囟纫艿綔u輪葉片材料強(qiáng)度的限制,這是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的工作特點(diǎn)之二。3】燃燒室的軸向尺寸還要受到發(fā)動(dòng)機(jī)性能和結(jié)構(gòu)的制約,如迎風(fēng)阻力、結(jié)構(gòu)重量,轉(zhuǎn)子跨度。燃燒室空間有限,必須在有限的空間內(nèi)完成完全燃燒過程,并達(dá)到性能的要求。這是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的工作特點(diǎn)之三。P168在組織如何穩(wěn)定燃燒:1】降低燃燒室中的氣流

21、速度;2】提高火焰?zhèn)鞑ニ俣?; 3】分區(qū)燃燒,解決穩(wěn)定火源、完全燃燒和降溫及均勻溫度場(chǎng)等問題。1.降低燃燒室內(nèi)局部地區(qū)氣流速度措施:1】擴(kuò)散器,將燃燒室的進(jìn)口段做成擴(kuò)散型管道,使進(jìn)入燃燒室的氣流速度得到降低。2】旋流器,用增長擴(kuò)散段或增大擴(kuò)散角的辦法使氣流速度進(jìn)一步降低,勢(shì)必使燃燒室橫截面積大大超過發(fā)動(dòng)機(jī)的其他部件,因此采用旋流器。2. 增大火焰筒傳播速度,降低燃燒室出口溫度:1】氣流分股2】促使燃料迅速汽化 3】組成余氣系數(shù)合適的混合氣3. 設(shè)火焰筒使燃燒分區(qū)P168-172第9章 加力燃燒室加力燃燒室(擴(kuò)散器、預(yù)燃裝置、可調(diào)噴口)的功用:加力燃燒室的功用是在保持發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速和渦輪前燃?xì)鉁?/p>

22、度不變的情況下,將燃油噴入渦輪后的燃?xì)饬髦校萌細(xì)庵惺S嗟难鯕庠俅稳紵ㄔ陔p涵道發(fā)動(dòng)機(jī)中,還可以從外涵道引入新鮮空氣),進(jìn)一步提高燃?xì)鉁囟龋龃髧姎馑俣?,達(dá)到增加推力的目的。當(dāng)使用加力時(shí),為了保持渦輪前各部件的最大工作狀態(tài)不變,就必須同時(shí)加大尾噴口的排氣面積,以適應(yīng)燃?xì)獗热莸脑黾?。因此,凡是帶有加力燃燒室的發(fā)動(dòng)機(jī)都必須有面積可調(diào)節(jié)的尾噴口(管)配合工作。P190第10章 排氣裝置亞聲速噴管:一般把收斂型噴管叫做亞聲速噴管速度增大,壓力減小 P209超聲速噴管:充分利用燃?xì)獾呐蛎浤芰?,進(jìn)一步增大噴氣速度避免較大的推力損失,采用收斂擴(kuò)張型(拉瓦爾)噴管,使噴氣速度達(dá)到超聲速。 P212 反推力裝

23、置: 1】內(nèi)涵反推(熱氣流反推):蛤殼形門式【經(jīng)出口葉柵(一個(gè)飛機(jī)4個(gè))向斜前方排除,產(chǎn)生反推力】、戽斗式門式。 P2222】外涵反推(冷氣流反推):如,風(fēng)扇反推在大流量比的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(如PW4000,RB211,CFM-56)中,通常采用外涵道反推力裝置,又叫冷氣流反推裝置。 優(yōu)點(diǎn):1】有效,因?yàn)榇蠛辣葴u扇發(fā)動(dòng)機(jī)80%以上的推力來自于風(fēng)扇,即外涵道,所以將外涵氣流折反,可獲得足夠大的反推力 2】可行,將外涵氣流折反時(shí)對(duì)內(nèi)涵氣流的影響很小,因此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的影響也小,先進(jìn)民航飛機(jī)大多采用這種形式的反推裝置。 P223第11章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)1. CFM-56發(fā)動(dòng)機(jī)的支承方案,高壓轉(zhuǎn)

24、子1-0-1型,低壓轉(zhuǎn)子0-2-1型.2. CR700/PW4000發(fā)動(dòng)機(jī)的支承方案,其中高壓轉(zhuǎn)子1-1-0型,低壓轉(zhuǎn)子0-2-1型。1號(hào)、3號(hào)支點(diǎn)分別是低壓、高壓轉(zhuǎn)子的止推支點(diǎn)。P233-234第12章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作系統(tǒng) P247 航空動(dòng)力裝置控制包括進(jìn)氣道控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、排氣裝置的控制。液壓機(jī)械式發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)(控轉(zhuǎn)速、油量):發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng):液壓機(jī)械式、監(jiān)控型電子式、全功能數(shù)字電子式。液壓機(jī)械式及氣動(dòng)機(jī)械式燃油控制器仍是航空發(fā)動(dòng)機(jī)上使用最多的控制器。 P251監(jiān)控型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器的發(fā)動(dòng)機(jī)控制中,液壓機(jī)械式控制器作為主控制器,負(fù)責(zé)發(fā)動(dòng)機(jī)的完全控制包括起動(dòng)、加速、減速控制。P257全權(quán)

25、限(全功能)數(shù)字電子控制(FADEC/EEC):FADEC是發(fā)動(dòng)機(jī)控制發(fā)展的最新水平,是今后的發(fā)展方向。民航發(fā)動(dòng)機(jī)控制越來越多采用FADEC,如PW4000,V2500,RB211-524,GE90等。FADEC系統(tǒng)是管理發(fā)動(dòng)機(jī)控制的所有控制系統(tǒng)的總稱。,在FADEC控制中,發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器EEC或電子控制系統(tǒng)ECU是它的核心,所有控制計(jì)算均由計(jì)算機(jī)進(jìn)行,然后通過電液伺服機(jī)構(gòu)輸出控制液壓機(jī)械裝置及各個(gè)活門、作動(dòng)器等,因此它的執(zhí)行機(jī)構(gòu)任然是液壓機(jī)械裝置。 P259滑油系統(tǒng)功用:潤滑、冷卻、清潔、防腐;除此之外,滑油系統(tǒng)還為其他系統(tǒng)提供工作介質(zhì)、封嚴(yán),并且是發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的載體。在渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)中,由于滑

26、油帶走的熱量較多,所以還可以作為防冰系統(tǒng)的熱源。 P262 滑油系統(tǒng)組成:滑油箱、增壓箱、滑油濾、安全活門、回油泵、滑油散熱器、油氣分離器(氣:滑油蒸汽)、指示系統(tǒng)和磁性堵塞組成 。 P264簡答題:1. 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括哪些要素? P5渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)WP 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)WS渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)WJ 槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)WZ 渦輪槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)JS (垂直/短距起降動(dòng)力裝置) 2. 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能參數(shù)有哪些? P8推力(功率 1daN=10N) 推重比(功重比)daN/kg耗油率kg/(Hp巡航·h) 增壓比 涵道比渦輪前燃?xì)鉁囟?、CFM563發(fā)動(dòng)機(jī)主要用于那幾型飛

27、機(jī)上? P20 簡述CFM563發(fā)動(dòng)機(jī)低壓轉(zhuǎn)子和高壓轉(zhuǎn)子的組成方式。 B737300 、B737400 、B737500 ;低壓轉(zhuǎn)子的組成方式:一級(jí)風(fēng)扇及三級(jí)低壓壓氣機(jī)和四級(jí)低 壓渦輪組成。高壓轉(zhuǎn)子的組成方式:九級(jí)高壓壓氣機(jī)和一級(jí)高壓渦輪組成。4、 請(qǐng)簡述發(fā)動(dòng)機(jī)推力的定義。 P55我們把流過發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部和外部的氣體與發(fā)動(dòng)機(jī)殼體,內(nèi)、外壁面及部件之間的作用力的合力,在發(fā)動(dòng)機(jī)軸線方向方向的分力成為推力F5、 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)有哪幾部分組成? P68進(jìn)氣道、風(fēng)扇、低壓壓氣機(jī)、高壓壓氣機(jī)、燃燒室、高壓渦輪、低壓渦輪和噴管組成。6、 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)包括哪些? P711)涵道比Y: Y=Qmout/

28、Qmin Qmout內(nèi)涵道質(zhì)量流量 Qmin外涵道質(zhì)量流量2)EPR發(fā)動(dòng)機(jī)壓比: EPR=低壓渦輪后總壓/壓氣機(jī)(或風(fēng)扇)進(jìn)口總壓7、 進(jìn)氣道是指什么?進(jìn)氣道的功用是什么? P73進(jìn)氣道是指飛機(jī)進(jìn)口(或發(fā)動(dòng)機(jī)短艙進(jìn)口)至發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)進(jìn)口這段管道。進(jìn)氣道使氣流速度下降,壓力提高,功用是:1) 將一定數(shù)量的空氣以較少的流動(dòng)損失,順利地引入發(fā)動(dòng)機(jī)。2) 當(dāng)飛行馬赫數(shù)Ma大于壓氣機(jī)進(jìn)口處氣流的Ma時(shí),通過沖壓作用壓縮空氣,提高空氣壓力。8、 壓氣機(jī)包括哪幾類型?航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)主要采用哪 種壓氣機(jī)?其優(yōu)點(diǎn)有哪些? P89離心式壓氣機(jī)(用的少 ,結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,穩(wěn)定工作范圍較寬、單級(jí)增壓比高),

29、主要用于教練機(jī)、導(dǎo)彈、靶機(jī)上的小型動(dòng)力裝置和飛機(jī)輔助動(dòng)力裝置中。軸流式壓氣機(jī)(效率高,增壓比高,用的較多,單位面積空氣流量大、迎風(fēng)阻力小,在相同外輪廓尺寸條件下可獲得更大的推力),在大、中推力發(fā)動(dòng)機(jī)上普遍采用。混合式壓氣機(jī)(單級(jí)增壓比高,避免軸流式壓氣機(jī) 當(dāng)葉片高度很小時(shí)損失增大的缺點(diǎn))。航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)主要采用軸流式壓氣機(jī)。9、 軸流式壓氣機(jī)有哪兩部分組成?分別簡述這兩部分的概念。 P102 P112軸流式壓氣機(jī)有靜子和轉(zhuǎn)子組成。靜子:軸流式壓氣機(jī)靜子是壓氣機(jī)中不旋轉(zhuǎn)的部分,由機(jī)匣和靜子葉片組件組成。轉(zhuǎn)子:壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子由工作葉輪(包括工作葉片,鼓筒或鼓盤)及連接件組成,轉(zhuǎn)子構(gòu)成壓氣機(jī)的旋轉(zhuǎn)部

30、分。10、 軸流式壓氣機(jī)喘振的原因是什么? P115軸流式壓氣機(jī)喘振本質(zhì)原因:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在非設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí),壓氣機(jī)前面增壓級(jí)和后面增壓級(jí)的流通能力不相匹配,因而造成了“前喘后渦”或“前渦后喘”的現(xiàn)象。11、 軸流式壓氣機(jī)防止喘振措施有哪些? P116-1201) 放氣機(jī)構(gòu)2) 進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)流葉片和變彎度導(dǎo)流葉片3) 多級(jí)可調(diào)靜子葉片4) 機(jī)匣處理5) 雙轉(zhuǎn)子或三轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)12、 渦輪的功用和特點(diǎn)分別是什么? P139渦輪的功用是使高溫高壓燃?xì)馀蛎涀龉?,把燃?xì)庵械牟糠譄崮苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能,輸出渦輪功帶動(dòng)壓氣機(jī)和其他附件工作。航空燃?xì)鉁u輪的特點(diǎn):功率大、燃?xì)鉁囟雀?、轉(zhuǎn)速高、負(fù)荷大、工作條件最為惡劣。13、 渦輪部件冷卻的目的是什么? P1551) 提高渦輪前燃?xì)鉁囟龋蕴岣甙l(fā)動(dòng)機(jī)的性能。2) 控制轉(zhuǎn)子葉片與機(jī)匣之間的間隙在最佳值,提高渦輪工作效率。3) 使零件內(nèi)溫度分布均勻,以減小熱應(yīng)力。4) 在渦輪前燃?xì)鉁囟冉o定的條件下,降低零件工作溫度到允許的范圍內(nèi),以保證這些零件具有必要的機(jī)械強(qiáng)度或有可能采用廉價(jià)的耐熱材料。5) 將零件與燃?xì)饬鞲糸_,提高零件工作表面的耐腐蝕性。14、 燃燒室的基本類型有哪些? P1721) 分管燃燒室(單管式燃燒室)2) 環(huán)管燃燒室(聯(lián)管燃燒室)3) 環(huán)形燃燒室15、 環(huán)形燃燒室有哪些優(yōu)點(diǎn)? P174環(huán)形燃燒室的燃燒好,總壓損失小,燃燒室出

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