飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)課件

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)

1空氣系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻空氣系統(tǒng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)坊冰21.空氣系統(tǒng)/冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)—冷卻外部空氣系統(tǒng)內(nèi)部空氣系統(tǒng)冷卻區(qū)域任務(wù)內(nèi)部封嚴(yán)壓力平衡內(nèi)部冷卻燃燒室冷卻渦輪冷卻高壓渦輪導(dǎo)向器和葉片冷卻渦輪盤(pán)和軸冷卻軸承腔冷卻附件冷卻通風(fēng)整流罩發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣31.2內(nèi)部空氣系統(tǒng)--概述定義：即發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部空氣系統(tǒng)：指對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的產(chǎn)生無(wú)直接影響的那部分空氣流。功能：用于發(fā)動(dòng)機(jī)方面：發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部和附件裝置的冷卻、軸承腔封嚴(yán)、平衡軸承的軸向載荷、壓氣機(jī)防喘振控制、控制渦輪葉片的葉尖間隙、發(fā)動(dòng)機(jī)防冰、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等。用于飛機(jī)方面：座艙環(huán)境控制、機(jī)翼防冰、探頭加溫等。5來(lái)源：發(fā)動(dòng)機(jī)引氣：可從風(fēng)扇、壓氣機(jī)的中間級(jí)、高壓級(jí)引出；輔助動(dòng)力裝置的引氣；地面氣源供氣。組成：引氣管道、單向活門(mén)、壓力調(diào)節(jié)和空氣冷卻系統(tǒng)、引氣關(guān)斷活門(mén)、氣源總管等。61.3空氣系統(tǒng)冷卻功用降低部件溫度，使之可以在超過(guò)其材料限制的溫度下工作；控制溫度分布均勻，避免溫度梯度，防止出現(xiàn)因溫度不勻產(chǎn)生的熱應(yīng)力；控制熱膨脹，改善發(fā)動(dòng)機(jī)效率。發(fā)動(dòng)機(jī)需要冷卻的主要區(qū)域：燃燒室、渦輪、軸承。7高壓渦輪導(dǎo)向器和葉片冷卻：有單通道、多通道內(nèi)部對(duì)流冷卻、沖擊冷卻、外部氣膜冷卻等方法。渦輪盤(pán)和軸承冷卻：采用雙層壁結(jié)構(gòu)軸承座，引入壓氣機(jī)空氣，進(jìn)入其中的空腔進(jìn)行循環(huán)冷卻。冷卻空氣還提供軸承滑油腔的封嚴(yán)和增壓，阻止內(nèi)部滑油腔的滑油向外泄漏。附件冷卻：發(fā)電機(jī)、點(diǎn)火導(dǎo)線；9空氣系統(tǒng)控制渦輪間隙控制壓氣機(jī)氣流控制可調(diào)放氣活門(mén)VBV可調(diào)靜子葉片VSV高壓渦輪間隙HPTACC低壓渦輪間隙LPTACC過(guò)度放氣活門(mén)TBV2.空氣系統(tǒng)控制102.1壓氣機(jī)穩(wěn)定性控制不穩(wěn)定工作:失速：在壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變的情況下，由于某種原因進(jìn)入壓氣機(jī)的空氣流量減少，造成葉輪進(jìn)口攻角過(guò)大，在葉背處發(fā)生氣流分離的現(xiàn)象叫失速。喘振：由葉片失速引起的，發(fā)生在壓氣機(jī)軸線方向上的低頻率高振幅的氣流振蕩現(xiàn)象叫喘振。11放氣活門(mén)防喘工作原理：探測(cè)到喘振時(shí)，放氣活門(mén)打開(kāi)放氣，增大放氣活門(mén)之前各級(jí)的氣流軸向速度，氣流攻角減小，起到防止喘振的作用。脫離喘振區(qū)后，放氣活門(mén)關(guān)閉。放氣活門(mén)還有防止后邊各級(jí)壓氣機(jī)進(jìn)入渦輪狀態(tài)的功能．放氣活門(mén)關(guān)閉過(guò)早或過(guò)晚均不利：關(guān)閉過(guò)早，發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有脫離喘振范圍，仍可能喘振；關(guān)閉過(guò)晚，放掉空氣，造成浪費(fèi)。13目前民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)上大多采用可調(diào)放氣活門(mén)(VBV)和可調(diào)靜子葉片(VSV)：控制部件作動(dòng)部件反饋部件作動(dòng)部件反饋部件控制部件14VBV工作原理：活門(mén)開(kāi)度根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)參數(shù)計(jì)算后，決定開(kāi)、關(guān)和開(kāi)度大小。大氣溫度高，放氣關(guān)閉時(shí)對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大?；铋T(mén)實(shí)際位置通過(guò)反饋鋼索傳回控制器與要求位置比較。15VSV工作原理：可調(diào)靜子葉片（VSV）通常是將高壓壓氣機(jī)的進(jìn)口導(dǎo)向葉片和前幾級(jí)靜子葉片做成可調(diào)的。在壓氣機(jī)不同的工作狀態(tài)及外界條件下，通過(guò)改變工作葉輪進(jìn)口處絕對(duì)速度的切向分量大小，從而改變相對(duì)速度的方向，減小攻角，防止喘振。轉(zhuǎn)速低時(shí)，葉片關(guān)??；轉(zhuǎn)速高時(shí)，葉片開(kāi)大。葉片實(shí)際位置通過(guò)反饋鋼索傳回控制器與要求位置比較，或傳感器傳回控制器與要求位置比較。為保證防喘裝置工作可靠，VBV和VSV反饋鋼索必須定期或結(jié)合故障進(jìn)行檢查和調(diào)整，如行程檢查、阻力檢查和校裝。17181921HPTACC工作原理高壓渦輪間隙控制活門(mén)混合空氣控制高壓渦輪護(hù)罩支架的熱力膨脹。通常HPTACC系統(tǒng)保持在HPT葉尖與機(jī)匣支架之間的間隙至最小。但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部溫度不穩(wěn)定時(shí)或在大功率時(shí)，HPTACC系統(tǒng)增加渦輪間隙。HPTACC系統(tǒng)增大間隙以確保高壓渦輪葉尖與護(hù)罩不接觸。2223253.引氣防冰結(jié)冰條件和位置:當(dāng)飛機(jī)穿越含有過(guò)冷水珠的云層或在有凍霧的地面工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道前緣，壓氣機(jī)前緣整流罩、第一級(jí)導(dǎo)流葉片都有可能結(jié)冰。危害（為什麼要防冰）:結(jié)冰會(huì)破壞進(jìn)氣道的