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文檔簡介

1、第一章概論航空發(fā)動機(jī)可以分為活塞式發(fā)動機(jī)(小型發(fā)動機(jī)、直升飛機(jī))和空氣噴氣發(fā)動機(jī)兩大類型。P3空氣噴氣發(fā)動機(jī)中又可分為帶壓氣機(jī)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)和不帶壓氣機(jī)的沖壓噴氣發(fā)動機(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)動機(jī)包括:渦輪噴氣發(fā)動機(jī)WP,渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)WJ渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)WS渦輪軸發(fā)動機(jī)WZ,渦輪槳扇發(fā)動機(jī)JS在航空器上應(yīng)用還有火箭發(fā)動機(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)上用作短時間的加速器)、脈沖噴氣發(fā)動機(jī)(用于低速靶機(jī)和航模飛機(jī))和航空電動機(jī)(適用于高空長航時的輕型飛機(jī))。P4燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)是由進(jìn)氣裝置、壓氣機(jī)、

2、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)動壓氣機(jī)的渦輪這三個部件組成的燃?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)動機(jī)的螺槳、渦扇發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇和渦軸發(fā)動機(jī)的旋翼,它們的驅(qū)動力都來自燃?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?,對燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(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)動機(jī);將燃?xì)獍l(fā)生器獲得的機(jī)械能85%90%g來帶動螺旋槳,就是渦槳發(fā)動機(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)動機(jī);將小于50%的機(jī)械能輸出帶動風(fēng)扇,就是小涵道比渦扇發(fā)動機(jī)(涵道比1:1);將大于80%的機(jī)械能輸出帶動風(fēng)扇,就是大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)

3、動機(jī)(涵道比大于4:1)。P5航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)白主要性能參數(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=9.8N2.推重比(功重比),推重比是推力重量比的簡稱,即發(fā)動機(jī)在海平面靜止條件下最大推力與發(fā)動機(jī)重力之比,是無量綱單位。對活塞式發(fā)動機(jī)、渦槳發(fā)動機(jī)和渦軸發(fā)動機(jī)則用功重比(功率重量比的簡稱)表示,即發(fā)動機(jī)在海平面靜止?fàn)顟B(tài)下的功率與發(fā)動機(jī)重力之比,KW/daN;3.耗油率,對于產(chǎn)生推力、的噴氣發(fā)動機(jī),表示1daN推力每小時所消耗的燃油量單位Kg/(daNh),對于活塞式發(fā)動機(jī)、渦槳發(fā)動機(jī)

4、和渦軸發(fā)動機(jī)來說,它表示1KW功率每小時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?,是第一級渦輪導(dǎo)向器進(jìn)口截面處燃?xì)獾目倻兀灿邪l(fā)動機(jī)用渦輪轉(zhuǎn)子進(jìn)口截面處總溫表示,發(fā)動機(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)動機(jī)涵道比一般小于1,甚至0.20.3。P89噴氣時代(主流),服役戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動機(jī)推重比從2提高到79,定型投入使用的達(dá)911,我國到8。民用大涵道比渦扇發(fā)動機(jī)

5、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)動機(jī)1.0kg(daN-h)-1下降到0.55kg(daNh)-1'噪聲下降20dB,NOX下降45%=服役的直升飛機(jī)用渦軸發(fā)動機(jī)的功重比從2Kg/daN提高到4.6kW/daN7.1kw/daN。發(fā)動機(jī)可靠性和耐久性倍增,軍用發(fā)動機(jī)空中停車率一般為0.2/1000EFH0.4/1000EFH(發(fā)動機(jī)飛行小時),民用發(fā)動機(jī)為0.002/1000EFH0.02/1000EFH戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動機(jī)熱端零件壽命達(dá)2000h,民用發(fā)動機(jī)整機(jī)壽命和熱端部件壽命達(dá)20000h30000hP12第二章典型發(fā)動機(jī)WP5發(fā)動機(jī)(單轉(zhuǎn)子):WP5發(fā)

6、動機(jī)前身是蘇聯(lián)BK-1發(fā)動機(jī),是米格15比斯、米格17、殲五、殲教五和轟五型飛機(jī)動力裝置,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。它由單級雙面離心式壓氣機(jī)、9個分管燃燒室、單級反應(yīng)式渦輪、噴管和傳動機(jī)匣等主要部件組成;用于殲五和殲教五的WP5發(fā)動機(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)動機(jī)沒有加力燃燒室,采用收斂型固定噴口。止匕外,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)動機(jī)轉(zhuǎn)子支承在前、中、后3個支點(diǎn)上。P14CFM56發(fā)動機(jī)(波音737):«

7、轉(zhuǎn)子大涵道比7S輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)CFM556-3專為波音737系列飛機(jī)設(shè)計(jì),主要用于B737-300B737-400B737-500等飛機(jī)上。CFM56-3發(fā)動機(jī)的低壓轉(zhuǎn)子由一級風(fēng)扇及3級低壓壓氣機(jī)和4級低壓渦輪組成,高壓轉(zhuǎn)子由9級高壓壓氣機(jī)和一級高壓渦輪組成。CFM56-3-B1發(fā)動機(jī)主要性能參數(shù):起飛最大推力為8900daN,巡航耗油率為0.678Kg/daNh,渦輪前燃?xì)鉁囟?3730c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)動機(jī)基礎(chǔ)知識對渦輪噴氣發(fā)動機(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

8、力之差所構(gòu)成,而且還包括氣體給予發(fā)動機(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

9、片通道和渦輪導(dǎo)向葉片都是收斂型,燃?xì)饬鹘?jīng)渦輪時,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)動機(jī)的推力。P57大氣壓力的合力之我是個向后的軸向力EK.itirr一事

10、分向前的一周力.伊是前它否則r鼻不起病.安功機(jī)不可墟n章匚作.也就小便產(chǎn)任崎能/發(fā)動fl事|,發(fā)動機(jī)內(nèi)壁及小部件上的分dgie一氣力動機(jī)署9件尤學(xué)處卷耳應(yīng)內(nèi)聃町前二啊的同舄r肉與廿的向力之*t(是利輪氣慧動機(jī)的1*明rv屬檢氣發(fā)機(jī)售表利科m打分布的效值渦扇發(fā)動機(jī):不帶加力的雙轉(zhuǎn)子渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(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)動機(jī)具有兩個氣流通道,分別稱為內(nèi)涵道和外涵道。內(nèi)涵道相當(dāng)于渦噴發(fā)動機(jī),外涵道為風(fēng)扇后的環(huán)形氣流通道。渦扇發(fā)動機(jī)是借增大流過內(nèi)、外涵道兩路空氣的動能,從而使內(nèi)、外兩路同時產(chǎn)生推力的。P69高IK渦輪P69主要參數(shù):1)涵道

11、比Y:流量Qm一單位時間流過的氣體的質(zhì)量(進(jìn)或出);單位Kg/soY=Qmout/QminQmout內(nèi)涵道質(zhì)量流量Qmin外涵道質(zhì)量流量2)EPR發(fā)動機(jī)壓比:EPR®動機(jī)壓比,是表征發(fā)動機(jī)推力的低壓渦輪后總壓參數(shù)之一。EPR也有的發(fā)動機(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)動進(jìn)口總壓之比表征EPR分類:渦扇發(fā)動機(jī)可按涵道比劃分類別:Y<1:1時,稱為低涵道比渦扇發(fā)動機(jī);Y在2:13:1稱為中涵道比渦扇發(fā)動機(jī);Y>4:1稱為高涵道比渦扇發(fā)動機(jī)。P71第五章進(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

12、定單位Kg/soQm=pCAP空氣密度;C一進(jìn)口氣流速度;A一進(jìn)氣道進(jìn)口面積。P732 .總壓恢復(fù)系數(shù)Gn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*i/p*0。由于氣流流過進(jìn)氣道總會有各種原因引起能量損失,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)。一Pimax-p0minp1-進(jìn)氣道出口截面總壓。畸變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)。畸變指數(shù)越小,說明出口流場(參數(shù)分布)越均勻。4.進(jìn)氣道的沖壓比九in進(jìn)氣道出口的總與來流(0

13、站位)靜壓的比值叫作進(jìn)氣道的沖壓比,記為冗in。進(jìn)氣道的沖壓比有3個影響因p*1素:流動損失Gin,飛行速度V,大氣溫度T0。當(dāng)飛九*in=行速度和流動損失保持不變,T0升高,九*in降低;當(dāng)流p*0動損失和大氣溫度保持不變,V增大,九*in提高;當(dāng)飛行速度和大氣溫度保持不變,Gn提高,九*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)GnP77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顯著增大,致

14、使Gin數(shù)值明顯下降。同時,進(jìn)氣道所引起的外部阻力也增大,引起發(fā)動機(jī)的推力迅速減小,即出現(xiàn)進(jìn)氣道不能保證發(fā)動機(jī)性能要求的問題。實(shí)質(zhì)是大Ma數(shù)時激波太強(qiáng),而引起壓力損失過大。這樣對于大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。P8111外沖壓式超聲速進(jìn)氣道伸到唇外壓式逆氣血IU癖折.產(chǎn)生斜激波Q氣瓶通過斜l2,上UrJ4,cj-irtlJHu'L'I何斜激激的壓力式跑市速進(jìn)氣道為5-io所示。jMIfI流通過川”L外沖壓式超聲速進(jìn)屋道激波前的氣流履仃數(shù)相同時dJ俳體*,如中心錐體后縮一亞聲速進(jìn)

15、氣道一低速阻力,進(jìn)氣道外殼前緣都做成校彤二岫女(.LI9'大,所以,只要用斜激波代號2斜激波,通常在進(jìn)氣道內(nèi)安裝中心椎體前伸一超聲速進(jìn)氣道一高速P82第六章壓氣機(jī)評定壓氣機(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。對航空發(fā)動機(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(

16、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:葉身和樺頭兩部分組成。較長的葉片在葉身中部常常帶一個減振凸臺,作用是為了避免發(fā)生危險的共振或顫振。目前有些發(fā)動機(jī)(RB211-535E4V2500)用寬葉弦的風(fēng)扇葉片取代有減振凸臺的窄葉弦的風(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)一整流器;渦輪一導(dǎo)向器。整流器機(jī)匣是一個圓柱形或圓錐形(視氣流通道形狀而定)的薄壁圓筒,前后與其他機(jī)匣連接,

17、內(nèi)壁上有固定整流葉片的溝槽,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子支承在機(jī)匣內(nèi)(有些發(fā)動機(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):11最常用的防冰方法是對容易結(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、有時還可以用熱滑油加溫。熱空氣多用于渦噴和渦扇發(fā)動機(jī)如WP6、WP7、WS9,電加溫用在渦槳發(fā)動機(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,有時前幾級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)動機(jī)壓氣機(jī)低壓轉(zhuǎn)子的整流罩。P125-126功率小于22002600KW的渦軸、渦槳發(fā)動機(jī),推力小于1500daN的渦噴、

18、渦扇發(fā)動機(jī)習(xí)慣上稱為小型燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī),或簡稱為小發(fā)動機(jī)。小發(fā)動機(jī)性能不如大發(fā)動機(jī)先進(jìn),但轉(zhuǎn)速高。P127第七章渦輪渦輪性能參數(shù):1落壓比九*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Lt1kg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不影響渦輪功的因素:11渦輪前燃?xì)鉁囟?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。渦輪轉(zhuǎn)子的連接方式:11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

19、提高剛性并建立阻尼,因而可以起到減振作用,防止發(fā)動機(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)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。渦輪工作葉片的樺頭一般都是楓樹形的,這種樺頭具有材料利用率高、重量輕、強(qiáng)度高、對熱應(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):對加工精度要求高、成本高、榨槽內(nèi)熱應(yīng)力大。為了改善樺頭的應(yīng)力分布,在葉身和樺頭之間設(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鍥基合金,重量比較重。由

20、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,采用對流、氣膜、沖擊等冷卻技術(shù)降低工作葉片溫度。P151第八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)動機(jī)主要承力件。P161燃燒室基本類型:11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)要求渦輪噴氣發(fā)動機(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,

21、有的渦輪噴氣發(fā)動機(jī)燃燒室進(jìn)口氣流速度高達(dá)200m/s以上。P16711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速度;2提高火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?】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等問題。1 .降低燃燒室內(nèi)局部地區(qū)氣流

22、速度措施:11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,勢必使燃燒室橫截面積大大超過發(fā)動機(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第九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)動機(jī)最大轉(zhuǎn)速和渦輪前燃?xì)鉁囟炔蛔兊那闆r下,將燃油噴入渦輪后的燃?xì)饬髦?,利用燃?xì)庵惺S嗟难鯕庠俅稳紵ㄔ陔p涵道發(fā)動機(jī)中,還可以從外涵道引入新鮮空氣),進(jìn)一步提

23、高燃?xì)鉁囟?,增大噴氣速度,達(dá)到增加推力的目的。當(dāng)使用加力時,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)動機(jī)都必須有面積可調(diào)節(jié)的尾噴口(管)配合工作。P190第十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反推力裝置:11內(nèi)涵反推(熱氣流反推):蛤殼形門式【經(jīng)出口葉柵(一個飛機(jī)4個)向斜前方排除,產(chǎn)生反推力】、母斗式門式。P2222外涵反推(冷氣流反推

24、):如,風(fēng)扇反推在大流量比的渦扇發(fā)動機(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,將外涵氣流折反時對內(nèi)涵氣流的影響很小,因此對發(fā)動機(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第十一章航空發(fā)動機(jī)的總體結(jié)構(gòu)1 .CFM-56發(fā)動機(jī)的支承方案,高壓轉(zhuǎn)子1-0-1型,低壓轉(zhuǎn)子0-2-1型.2 .CR700/PW4000發(fā)動機(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、3號支點(diǎn)分別是低壓

25、、高壓轉(zhuǎn)子的止推支點(diǎn)。P233-234第十二章航空發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)P247航空動力裝置控制包括進(jìn)氣道控制、發(fā)動機(jī)控制、排氣裝置的控制。液壓機(jī)械式發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)(控轉(zhuǎn)速、油量):發(fā)動機(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)械式及氣動機(jī)械式燃油控制器仍是航空發(fā)動機(jī)上使用最多的控制器。P251監(jiān)控型發(fā)動機(jī)電子控制器的發(fā)動機(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)動機(jī)的完全控制包括起動、加速、減速控制。P257全權(quán)限(全功能)數(shù)字電子控制(FADEC/EEC:FADEC是發(fā)動機(jī)控制發(fā)展的最新水平,是今后的發(fā)展方向。民航發(fā)動機(jī)控制越來越多采用FADEC如PW4000,V2500,

26、RB211-524,GE9包。FADECK統(tǒng)是管理發(fā)動機(jī)控制的所有控制系統(tǒng)的總稱。,在FADEC空制中,發(fā)動機(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)械裝置及各個活門、作動器等,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)動機(jī)狀態(tài)的載體。在渦槳發(fā)動機(jī)中,由于滑油帶走的熱量較多,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

27、。P264簡答題:1 .航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)主要包括哪些要素?P5渦輪噴氣發(fā)動機(jī)WP渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)WS渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)WJ槳扇發(fā)動機(jī)渦輪軸發(fā)動機(jī)WZ渦輪槳扇發(fā)動機(jī)JS(垂直/短距起降動力裝置)2 .航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(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巡力nh)增壓比涵道比渦輪前燃?xì)鉁囟?、CFM56-3發(fā)動機(jī)主要用于那幾型飛機(jī)上?P20簡述CFM56-3發(fā)動機(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:一級風(fēng)扇及三級低壓壓氣機(jī)和四級低壓渦輪組成。高壓轉(zhuǎn)子的組成方式:九級高壓壓氣機(jī)

28、和一級高壓渦輪組成。4、請簡述發(fā)動機(jī)推力的定義。P55我們把流過發(fā)動機(jī)內(nèi)部和外部的氣體與發(fā)動機(jī)殼體,內(nèi)、外壁面及部件之間的作用力的合力,在發(fā)動機(jī)軸線方向方向的分力成為推力F5、渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(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)動機(jī)的主要參數(shù)包括哪些?P711)涵道比Y:Y=Qmout/QminQmout內(nèi)涵道質(zhì)量流量Qmin外涵道質(zhì)量流量2)EPR發(fā)動機(jī)壓比:EPR輒壓渦輪后總壓/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)動機(jī)短艙進(jìn)口)至發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)進(jìn)口這段管道。進(jìn)

29、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損失,順利地引入發(fā)動機(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,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)動機(jī)主要采用哪種壓氣機(jī)?具優(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、單級增壓比高),主要用于教練機(jī)、導(dǎo)彈、靶機(jī)上的小型動力裝置和飛機(jī)輔助動力裝置中。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)動機(jī)上普遍米用?;旌鲜綁簹鈾C(jī)(單級增壓比高,避免軸流式壓氣機(jī)當(dāng)葉片高

30、度很小時損失增大的缺點(diǎn))。航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(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。P102P112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)動機(jī)在非設(shè)計(jì)狀態(tài)時,壓氣機(jī)前面增壓級和后面增壓級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)

31、流葉片和變彎度導(dǎo)流葉片3)多級可調(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)鉁囟雀摺⑥D(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的耐

32、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,燃燒室出口流場及溫度場分布均勻;燃燒室結(jié)構(gòu)簡單,重量輕,耐用性好;火焰筒表面積與容積之比較小,因而需要的冷卻空氣量比較少;燃燒室的軸向尺寸短,有利于減小轉(zhuǎn)子的跨度和降低發(fā)動機(jī)的總體重量。16、加力燃燒室的功用是什么?P190加力燃燒室的功用是在保持發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)速和渦輪前燃?xì)鉁囟炔蛔兊那闆r下,將燃油噴入渦輪后的燃?xì)饬髦?,利用燃?xì)庵惺S嗟难鯕庠俅稳紵ㄔ陔p涵道發(fā)動

33、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?,達(dá)到增加推力的作用。17、尾噴管的功用是什么?P207尾噴管的功用主要是使渦輪后的燃?xì)饫^續(xù)膨脹,將燃?xì)庵械氖S嗟臒崾汲浞洲D(zhuǎn)變?yōu)閯幽?,使燃?xì)庖员蕊w行速度大得多的速度從噴口噴出,以產(chǎn)生推力。18、請簡述CFM56發(fā)動機(jī)的支承方案。P233高壓轉(zhuǎn)子為1-0-1型,低壓轉(zhuǎn)子為0-2-1型。其中4號支點(diǎn)是中介軸承,1號、3號支點(diǎn)分別是低、高壓轉(zhuǎn)子的止推支點(diǎn)/孑按前吃法分別溫默黑啰赳*器囂:股)等多方面要求綜合考慮。剛性傳力學(xué)折結(jié)構(gòu)F;,下面介紹幾種典型的多轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的支承方案甲1-15所小處受加機(jī)的支承方案其中高壓轉(zhuǎn),為.-1型。其"號支

34、篇中介軸承,1號、3號支點(diǎn)分別匕:二1;.QSL低長轉(zhuǎn)干為233濕fin23.1.圖11_15Cl15h發(fā)幼機(jī)的上J、f圖11-16所示為JT9D發(fā)動機(jī)的支:鴛黑器;Il27型。其中1號、2號支點(diǎn)分別是低、高壓轉(zhuǎn)11.2.2支承方案.介室均不多納支承形式分為他支粕二如點(diǎn)的書”窯喝、例刊叫支承力*的念盤勃支承或是這兩種形式的組合?!?-書國印小他小檔燒室軸向尺寸短,轉(zhuǎn),聆發(fā)小M在發(fā)動機(jī),仔剛性足弊的條%*,;:成支點(diǎn)支承方案.這樣可以筒化結(jié)構(gòu)M輸足鈉ID.可以只需要支承在2個支點(diǎn)匕少承力構(gòu)件.斌輕而也支承方案(圖曲線都是簡支。透用于剛性也的支承。在這種支承方案中,兩支點(diǎn)在轉(zhuǎn)子網(wǎng)*郴n2)?!?0支承方案suw端(圖11-1

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