航空发动机工作原理.ppt

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1、思考题简述航空发动机的发展历程四代机（飞机和发动机）的技术特点是什么？代表机型是什么？热力学第一、第二定律焓、总温、总压激波、正激波、斜激波相似理论航空发动机的发展经历活塞式+螺旋桨（二战前）音障涡喷（20世纪40~50年代）涡扇（20世纪60年代）高热力性能，结构工艺水平推力矢量技术新一代涡扇（20世纪80年代）经济性新一代涡扇的5S特性隐身性（stealth）超音速巡航（supersoniccruise）短距起降（shortrangetakeoffandlanding）超机动性（supermaneuverability）高维修性（serviceability

2、）第2章航空燃气轮机的工作原理PrincipleofAeroGasturbineEngine涡轮喷气发动机五大部件：进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管2.1航空燃气轮机概述进气道压气机燃烧室涡轮排气喷管附件系统(燃油、润滑、启动、空气、电气等)2.1航空燃气轮机概述涡喷发动机工作时连续不断地吸入空气，空气在发动机中经过压缩、燃烧和膨胀过程产生高温高压燃气从尾喷管喷出，气体动量增加，使发动机产生反作用推力涡轮喷气发动机与活塞式发动机涡轮喷气发动机活塞式发动机共同点：均以空气和燃气作为工作介质。都是吸入空气，经过压缩增加空气压力，经过燃烧增加气体温度，然后使燃气

3、膨胀作功。进入燃气轮机的空气连续进入活塞式发动机的空气不连续在前后畅通的流动过程中喷油燃烧，若不计流动损失，则燃烧前后压力不变，故称为等压燃烧喷油燃烧是在一个密闭的固定空间里，称为等容燃烧2.1航空燃气轮机概述进气道将工质引入压气机增压燃烧室喷油燃烧加热涡轮膨胀作功带动压气机尾喷管膨胀加速高速排气到体外2.1航空燃气轮机概述工作过程：沿涡喷发动机流程参数变化喷气发动机的分类涡喷发动机相比活塞式发动机，推力大、效率高、迎风面小使人类实现超音速飞行适用范围：高速（超音速）飞行的飞机优点：高速下性能优越缺点：低速下经济性差喷气发动机分类涡轮喷气发动机（涡喷发

4、动机）双转子不加力涡轮喷气发动机单转子不加力涡轮喷气发动机复燃加力涡喷发动机由5个主要部件和加力燃烧室组成适用范围：超音速飞行的飞机（战斗机）复燃加力使推力增加50％－70％扩大飞行包线、提高机动性能；缺点：加力使发动机经济性更差。喷气发动机分类离心式涡轮喷气发动机WP5发动机喷气发动机分类涡轮风扇发动机构成风扇＋核心机＋低压涡轮（排气系统）喷气发动机分类涡轮风扇发动机（涡扇发动机）分开排气式涡轮风扇发动机（分排涡扇发动机）混合排气式涡轮风扇发动机（混排涡扇发动机）喷气发动机分类涡扇发动机分类之一按风扇位置分1、前风扇2、后风扇3、高位风扇涡扇发动机分类之二按转

5、子数目划分1、单转子2、双转子3、带增压级的双转子4、三转子喷气发动机分类涡轮螺旋桨发动机（涡桨发动机）涡桨６发动机：装备运８喷气发动机分类涡轮涡桨发动机由5个主要部件和螺旋桨组成低速飞行时具有优越的经济性适用范围：Ma<0.6装备于：支线客机、短途运输机。涡轮轴发动机典型的涡轮轴发动机（RTH322）喷气发动机分类涡轴发动机由5个主要部件和动力涡轮组成装备于：直升机螺桨风扇发动机（桨扇发动机）8~10片后掠叶片组成桨扇克服一般螺旋桨在飞行马赫数达到0.65后效率就急剧下降的缺点推进效率较高，优越性保持到飞行马赫数0.8左右更适用于巡航马赫数为0.7~0.8的短

6、途运输机燃气发生器螺桨－风扇喷气发动机分类桨扇发动机装有D-27桨扇发动机的AN-70飞机民用涡轮风扇发动机民用涡轮风扇发动机特点大涵道比、分开排气方式优点起飞推力大，巡航经济性好。适用干线、支线客机和运输机大型燃气涡轮发动机80000磅级推力发动机—双发宽体客机允许不着陆跨洋飞行推力>40000kgB777民用飞机发动机亚音运输机进一步降低耗油率超大涵道比、浆扇超音运输机实现环球更快捷飞行低涵道比涡扇发动机变循环发动机军用涡轮风扇发动机特点小涵道比、混合排气、带加力优点加力比大，亚声巡航经济性好适用超音速飞机军用小涵道比涡扇发动机高推重比矢量喷管发动机（F11

7、9）双轴涡喷发动机截面2--压气机入口，2.5--低压压气机出口，3--燃烧室入口，4--涡轮入口，4.5--高压涡轮出口，5--尾喷管入口，8--尾喷管临界截面，9--尾喷管出口带加力燃烧室的涡喷发动机截面2--压气机入口，2.5--低压压气机出口，3--燃烧室入口，4--涡轮入口，4.5--高压涡轮出口，5--尾喷管入口，6--加力燃烧室入口，7--加力燃烧室出口，8--尾喷管临界截面，9--尾喷管出口涡扇发动机基本工作情形涡扇发动机基本工作情形压力（静压、总压）的变化规律涡扇发动机基本工作情形温度（静温、总温）的变化规律涡扇发动机基本工作情形速度的变化规律

8、固体火箭发动机返回液体火