第一章

航空燃氣渦輪發動機工作原理第一章

航空燃氣渦輪發動機工作原理第一節渦輪噴氣發動機熱力循環第二節推力公式第三節性能指標和基本要求第四節能量轉換與效率第五節發展方向2023/7/202第一章

航空燃氣渦輪發動機工作原理第一節渦輪噴氣發動機熱力循環第二節推力公式第三節性能指標和基本要求第四節能量轉換與效率第五節發展方向2023/7/203第一節渦輪噴氣發動機熱力循環一、組成五大主要部件：進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪、尾噴管2023/7/204第一節渦輪噴氣發動機熱力循環一、組成附件系統燃油系統、起動系統、滑油系統2023/7/205二、工作過程工作過程示意進氣道：輸送工質（空氣）壓氣機：壓縮空氣，提高壓力燃燒室：加熱氣體，提高總溫渦輪：氣體膨脹做功，推動渦輪旋轉，通過連接軸驅動壓氣機尾噴管：氣體膨脹加速，高速噴出，產生推力2023/7/206二、工作過程2023/7/207三、理想循環熱力學基礎2023/7/208三、理想循環假設：1）工質為空氣；2）忽略流動損失；3）氣流在尾噴管達到完全膨脹。2023/7/209三、理想循環布萊頓（Braton）循環，四個熱力過程02：等熵壓縮

23：等壓加熱

39：等熵膨脹

90：等壓放熱2023/7/2010三、理想循環加熱量q12023/7/2011三、理想循環放熱量q22023/7/2012三、理想循環循環功：2023/7/2013三、理想循環熱效率2023/7/2014三、理想循環如何提高循環熱效率？如何提高循環功？2023/7/2015三、理想循環-熱效率2023/7/2016三、理想循環-熱效率2023/7/2017三、理想循環-熱效率理想循環熱效率只與循環增壓比有關，且與循環增壓比成正比。2023/7/2018三、理想循環-循環功2023/7/2019三、理想循環-循環功理想循環功與循環加熱比成正比。存在有使理想循環功達最大的循環增壓比稱為最佳增壓比opt2023/7/2020三、理想循環如何提高循環熱效率？

提高增壓比。如何提高循環功？

提高加熱比；

尋找最佳增壓比。2023/7/2021四、實際循環各部件損失和熱力過程的不可逆性加熱前后工質成分發生變化2023/7/2022四、實際循環實際循環，四個熱力過程02：多變壓縮

23：不等壓加熱

39：多變膨脹

90：等壓放熱2023/7/2023四、實際循環加熱量q12023/7/2024四、實際循環放熱量q22023/7/2025四、實際循環循環功熱效率2023/7/2026四、實際循環由于熱力過程損失的存在：實際循環效率除受增壓比影響外，還受加熱比以及壓縮過程和膨脹過程效率影響，且比理想循環熱效率低；實際循環功低于理想循環功。2023/7/2027五、結論為提高循環熱效率，應盡可能提高循環增壓比為提高循環功，應盡可能提高循環加熱比存在有最佳增壓比，使循環功最大，增壓比過大將使循環功減小提高循環加熱比使循環最佳增壓比增加提高部件效率有利于提高循環功和熱效率2023/7/2028發動機熱力基礎1、理想氣體及其狀態方程

pv=RT2023/7/2029發動機熱力基礎2、比熱容和熱量

Q=mc（T2-T1）定容加熱：Qv=mcv（T2-T1）定壓加熱：Qp=mcp（T2-T1）比熱容比：γ=cp/cv2023/7/2030發動機熱力基礎3、工質的內能與外功

u=u（T）J/kgΔu=u2-u1=qv=cv（T2-T1）

dW=pdv

2023/7/2031發動機熱力基礎4、工質的焓

h=u+pv

J/kg

h=u(T)+RT=h(T)

qp=cp(T2-T1)=(cv+R)(T2-T1)=Δhcp=cv+R

2023/7/2032發動機熱力基礎5、熱力學第一定律熱量、內能和機械能之間的相互轉換和守恒關系。

dq=du+pdv

dq=dh-vdp

q=cp(T2-T1)-

2023/7/2033發動機熱力基礎6、熱力過程定容過程：W=0

q=Δu=cv(T2-T1)

定壓過程：Δu=cv(T2-T1)

W=R（T2-T1）

q=Δu+W=cp(T2-T1)

定溫過程：Δu=0

q=W

絕熱過程：pvγ=常數

2023/7/2034發動機熱力基礎7.熵抽象的熱力學參