渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)之尾噴管-亞音速噴管

亞音速噴管噴管按出口速度分類，噴管可分為亞音速噴管和超音速噴管亞音速噴管組成一亞音速噴管工作狀態(tài)二亞音速噴管工作狀態(tài)三一亞音速噴管組成整流錐+支板+外殼組成排氣管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)排氣管+噴口組成整個(gè)噴管；噴口是是收斂形管道，使燃?xì)饧铀?；一亞音速噴管組成整流錐+支板+外殼組成排氣管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)排氣管+噴口組成整個(gè)噴管；噴口是是收斂形管道，使燃?xì)饧铀?；收斂半角常?°～35°一亞音速噴管組成整流錐+支板+外殼組成排氣管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)排氣管+噴口組成整個(gè)噴管；噴口是是收斂形管道，使燃?xì)饧铀?；思考：整流錐與整流支板的作用？一亞音速噴管組成沒有整流錐和支板，氣流容易形成漩渦，增加流動(dòng)損失一亞音速噴管組成整流錐使氣流環(huán)形通道過(guò)渡成圓形，支板是規(guī)范氣流流動(dòng)方向，減少流動(dòng)損失結(jié)構(gòu)特點(diǎn)外殼與整流錐之間通道是擴(kuò)散形，使燃?xì)鉁p速減少流動(dòng)損失；亞音速噴管組成一亞音速噴管工作狀態(tài)二亞音速噴管工作狀態(tài)三二亞音速噴管工作狀態(tài)氣流流過(guò)收斂管的參數(shù)變化關(guān)系1.噴管工作原理工作原理亞音速氣流流過(guò)收斂形通道，膨脹加速，高速噴出，氣體熱能和壓力能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能出口速度多大？二亞音速噴管工作狀態(tài)2.噴管工作狀態(tài)當(dāng)噴管進(jìn)出口壓力差增加，氣流在收斂管內(nèi)加速①臨界工作狀態(tài)噴管臨界狀態(tài)時(shí)：當(dāng)噴管出口截面剛打到M=1時(shí),稱噴管為臨界工作狀態(tài)；氣流達(dá)到最大膨脹程度。注意：噴管的臨界壓力比是定值，反應(yīng)的是氣體在噴管內(nèi)的最大膨脹程度②亞臨界工作狀態(tài)氣流在噴管內(nèi)加速，出口M<1，此時(shí)：二亞音速噴管工作狀態(tài)2.噴管工作狀態(tài)氣流在噴管內(nèi)加速，出口仍然M=1，但此時(shí)：③超臨界工作狀態(tài)二亞音速噴管工作狀態(tài)2.噴管工作狀態(tài)當(dāng)噴管處于臨界或者超臨界狀態(tài)時(shí)出口截面的氣流M=1或“堵塞”噴管堵塞狀態(tài)時(shí)，氣流在噴管內(nèi)不完全膨脹，在噴管外繼續(xù)膨脹，直至壓力與外界大氣壓相等③超臨界工作狀態(tài)二亞音速噴管工作狀態(tài)2.噴管工作狀態(tài)噴管不完全膨脹造成很大的推力損失，例如馬赫數(shù)為1.5時(shí),損失約為14%；馬赫數(shù)為3時(shí)，損失大于50%二亞音速噴管工作狀態(tài)2.噴管工作狀態(tài)思考：噴管堵塞后，如何才能進(jìn)一步提高氣流速度？采用拉瓦爾形超音速噴管小結(jié)亞音速噴管組成亞音速噴管臨界、亞臨界和超臨界狀態(tài)亞音速噴管噴管可分為亞音速噴管和超音速噴管；回顧：噴管類型亞音速噴管結(jié)構(gòu)1亞音速噴管工作狀態(tài)2典型機(jī)型的亞音速噴管3目錄CONTENTS一亞音速噴管結(jié)構(gòu)整流錐+支板+外殼組成排氣管（中介管）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)排氣管+噴口組成整個(gè)噴管；噴口是收斂形管道，使燃?xì)饧铀?；思考：整流錐和支板的作用一亞音速噴管結(jié)構(gòu)整流錐：通過(guò)將排氣錐和外壁擴(kuò)散流道降低氣流速度，減少摩擦損失。沒有整流錐，氣流容易形成漩渦，增加流動(dòng)損失；一亞音速噴管結(jié)構(gòu)1.整流錐整流支板支承整流錐，可以矯正氣流流動(dòng)方向，減少流動(dòng)損失；整流支板將螺旋線向后的氣流改變?yōu)檠匕l(fā)動(dòng)機(jī)軸線向后流動(dòng)，也可改善推力情況；一亞音速噴管結(jié)構(gòu)2.整流支板高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，排氣管和整流錐分別安裝在渦輪框架內(nèi)、外機(jī)匣上；無(wú)整流支板。目錄CONTENTS亞音速噴管結(jié)構(gòu)1亞音速噴管工作狀態(tài)2典型機(jī)型的亞音速噴管3二亞音速噴管工作狀態(tài)回顧：亞音速氣流流過(guò)收斂或擴(kuò)張通道的速度變化，如左圖。亞音速氣流流過(guò)收斂通道時(shí)，出口速度最高為當(dāng)?shù)匾羲?。亞音速氣流流過(guò)收斂形通道，膨脹加速，高速噴出，氣體熱能和壓力能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能。二亞音速噴管工作狀態(tài)1.亞音速噴管氣流參數(shù)①亞臨界工作狀態(tài)氣流在噴管內(nèi)加速，出口M<1，此時(shí)：完全膨脹二亞音速噴管工作狀態(tài)2.亞音速噴管工作狀態(tài)當(dāng)噴管進(jìn)出口壓力差增加，氣流在收斂管內(nèi)加速；②臨界工作狀態(tài)噴管臨界狀態(tài)時(shí)：當(dāng)噴管出口截面剛好達(dá)到M=1時(shí),稱噴管為臨界工作狀態(tài)；氣流達(dá)到最大膨脹程度。完全膨脹，出口剛好音速二亞音速噴管工作狀態(tài)2.亞音速噴管工作狀態(tài)氣流在噴管內(nèi)加速，出口仍然M=1，但此時(shí)：③超臨界工作狀態(tài)非完全膨脹，出口還是音速二亞音速噴管工作狀態(tài)2.亞音速噴管工作狀態(tài)“堵塞”噴管堵塞時(shí)，氣流在噴管內(nèi)不完全膨脹，在噴管外繼續(xù)膨脹，不能將壓力推力轉(zhuǎn)化為動(dòng)量推力，實(shí)際是潛在推力的損失（推力公式）。1）噴管“堵塞”：出口速度最大為當(dāng)?shù)匾羲伲魵饬鳒囟炔蛔儯隹谒俣群愣ǎ?）“堵塞”狀態(tài)時(shí)，在噴口出口存在壓力累積，會(huì)有壓力推力存在。二亞音速噴管工作狀態(tài)2.亞音速噴管工作狀態(tài)③超臨界工作狀態(tài)目錄CONTENTS亞音速噴管結(jié)構(gòu)1亞音速噴管工作狀態(tài)2典型機(jī)型的亞音速噴管31.某型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴管：由排氣管（中介管）和噴口組成，排氣管包括噴管殼體、排氣錐（后整流錐）、整流支板組成；2.某型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)噴管渦輪框架由渦輪框架轂、框架支柱和框架外機(jī)匣組成，分別通過(guò)框架外機(jī)匣和框架轂支承發(fā)動(dòng)機(jī)的波紋形消聲器和排氣錐。3.某型帶加力燃燒室發(fā)動(dòng)機(jī)噴管：采用多調(diào)節(jié)片式機(jī)械調(diào)節(jié)收斂形尾噴管，亞音速可調(diào)噴口由調(diào)節(jié)環(huán)、8塊調(diào)節(jié)片和4個(gè)作動(dòng)筒等組成，液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)作動(dòng)筒調(diào)節(jié)噴口截面面積。三典型機(jī)型的亞音速噴管不可調(diào)節(jié)收斂通道噴管可調(diào)節(jié)收斂通