涡轮发动机的工作原理、特点

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1、一.涡轮发动机的工作原理、特点答：1.燃气涡轮喷气发动机工作原理：航空燃气涡轮喷气发动机是一种热机，将燃油燃烧释放出的热能转变为流经发动机气流的动能。由于气流的速度增加而直接产生反作用推力，因此，这种发动机既是热机也是推进器特点：与航空活塞发动机相比，燃气涡轮喷气发动机结构简单，重量轻，推力人，推进效率高，而且在很大的飞行速度范围内，发动机的推力随飞行速度的增加而增加，然而其较高的耗油率逐渐被涡扇发动机所替代。2.涡轮风扇发动机组成：进气道、风扇、低压圧气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低圧涡伦和喷管工作原理：涡扇发动机内路的工作情形

2、与涡喷发动机相同。即流入内含的空气通过高速旋转的风扇，低压压气机和高压压气机对空气做功，压缩空气，提高空气压力。高压空气在燃烧室内和燃气混合，燃烧，将化学能转变为热能，形成高温高压的燃气。高温高压燃气首先在高压涡轮内膨胀，推动高压涡轮旋转，去带动高压压气机，然后再低压涡伦内膨胀，推动低压涡轮旋转，去带动低压压气机和风扇，最后燃气通过喷管排入大气产生反作用推力。特点：与涡喷发动机相比，涡扇发动机具有推力人，推进效率高，噪音低，在一定的飞行速度范围内燃油消耗率低等优点。但涡扇发动机结构复杂，速度特性差。目前民航T线飞机大多装配涡扇发动机。二

3、•轴流式压气机的基元增压原理答：轴流式压气机主耍是利用扩散增压的原理来提高空气压力的。（根据气动知识得知亚音速气流流过扩张形通道时）速度降低，压力升高。参数分析。基元级组成：由工作叶栅和整流器叶栅组成，两处叶栅通道均是扩形的三.压气机转子的结构形式分析图3-40答:（图3-40为CFM56发动机风扇后增压级转子，鼓筒靠精密螺栓固定于风扇轮盘后端,其外鬪上作出三道凸缘，用拉刀一次拉出三级燕尾形样槽，因此三级叶片数FI相同，虽然对性能有一定影响，但加工却人人地简化）轴流式压气机转子的基木结构型式有三种：鼓式盘式鼓盘式特点鼓式：结构简单、零件

4、数口少、加工方便、有较高的抗弯刚度，但由于受到强度的限制,目前在实际中应用的不广泛。盘式：强度好，但抗弯刚性差，并容易发牛振动。目前这种简单的盘式转子只用于单盘或小流量的压气机上。鼓盘式：这种转子兼冇鼓式转子抗弯性好和盘式转了强度高的优点在发动机广泛应用。四.燃烧室的分类工作过程优缺点分类：管型燃烧室，环型燃烧室，管环型燃烧室。工作过程：发动机工作时，被压气机压缩的空气，进入燃烧室，它一边向后流动，一边与喷嘴喷出的燃汕混合，组成混合气。发动机起动时，混合气由点火装置产牛的火花点燃：起动后，点火装置不再产生火花，新鲜混合气全靠已燃混合气的

5、火焰引火而燃烧。混合气在燃烧室内燃烧时，喷嘴喷出的燃油与燃烧室中流动的空气不断混合组成新的混合气，以供连续不断的燃烧之川，这样就形成了燃边汕与空气混合边燃烧的连续不断的燃烧过程。（特点：a燃汕是在高速气流中进行燃烧的：b燃烧室出口燃气的温度受到涡轮叶片的材料的限制）优缺点管型：便于单独实验、试验时需要的气量小、便于检杏更换、火焰筒结构简单、环形面积利用率低、迎风面积大、重量大、点火性能较差、总压损失大、出口温度分布不均匀。管环空：便于实验、试验时需要的气量较小、较便于检查更换、火焰筒结构较复杂、环形面积利用率较高、迎风面积较大、重量较大

6、、点火性能较差、总压损失较人、出口温度分布綾不均匀。环型：不便于单独实验、试验时需耍的气量大、不便于检查更换、火焰筒结构简单、环形面枳利用率高、迎风面积小、垂量轻、点火性能好、总压损失较小、出口温度分布均匀。三.用短螺栓连接的可拆卸转子图3-124JT3D发动机盘轴用短螺栓连接答：如图，为JT3D发动机单级高压涡轮转子采用的短螺栓连接机构。靠盘与轴间压紧的圆柱血保证装配时的定心，采用24个梢密螺栓连接，保证工作时定心并传递负荷。轮盘前端伸出一•段较长的薄壁筒，上面开有冷却空气通气孔，叮以减少盘向轴的传热量。轴承内环内表面开有轴向槽。滑汕

7、从此槽中引入润滑油冷却轴承。它不仅可减少向轴承传热，还可以改善轴承的冷却效果。涡轮轴后端壁向盘方向I叫入，可以缩愆盘为轴间的距离，但轴的受力状态不好，因此轴做得较厚些。精密螺栓保证工作定心的原理是强迫盘轴连为一体1佃不产生相互移动。工作状态下，盘轴变形相差很人时，螺栓及孔边有较人的附加应力，加上孔边木来应力集屮严重，就有可能使孔产生塑性变形，以致影响定心精度。因此，在图中使螺栓所在的盘轴连接面远离轮盘，安装边的变形受轮盘影响小，温度也较盘身低，这样不会造成连接处有很大的变形差，工作时也较可靠。在冇的发动机中，将精密螺栓做成锥形四.喷管的

8、功用喷管安装在涡轮后面，也是燃气涡轮发动机的一个重要部件。喷管主耍功用：是将从涡轮流出的燃气膨胀加速，将燃气一部分热焙转变为动能，提高燃气速度，使燃气以很大速度排出，这样可以产生很大反作用推力；其次是通过反