第6章-动力装置ppt课件.ppt

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1、中国民航大学空管学院第六章动力装置飞机的动力装置是飞机的核心部分，发动机被认为是飞机的心脏。动力装置是指飞机提供动力的整个系统，它由发动机和其他附件组成。这些附件包括：发动机燃油系统、点火系统、润滑系统、控制仪表系统和反推力系统等。发动机制造厂商：普惠、罗罗和通用等燃气涡轮发动机的分类进气道（inletduct）、压气机（compressor）、燃烧室（combustion）、涡轮（turbine）、尾喷管（nozzle）1.涡轮喷气发动机（turbojetengine）一、发动机的组成（1）进气道功能：在各种状态下,将足够量的空气,以最小的流动损失,顺利地引入压气机,

2、并在压气机进口形成均匀的流场以避免压气机叶片的振动和压气机失速。（2）压气机主要功能：通过旋转的叶片对空气进行压缩,提高空气的压力,为燃气膨胀作功创造条件,以改善发动机的经济性,增大发动机的推力。次要功能：热空气用于防冰；引气用于机舱增压、空调、燃油系统除冰；供应引气，冷却热部件。工作原理：（1）转子由涡轮带动高速旋转，空气被连续不断地吸入压气机；（2）旋转的转子的叶片使空气加速，增加能量使压力升高；（3）在随后的静子通道中减速（扩压）并将动能转换成压力。压气机分类根据压气机的结构型式和气流的流动特点，航空燃气轮机用的压气机分：（1）离心式压气机空气在工作叶轮内沿远离叶

3、轮旋转中心的方向流动（2）轴流式压气机空气在工作叶轮内基本沿发动机的轴线方向流动（3）混合式压气机目前常用的是轴流式压气机离心式压气机又称径向外流压气机，由导流器、工作叶轮、扩压器、导气管等部分组成，叶轮和扩压器是离心式压力机的两个主要部件。气体流动：轴—叶轮—扩压器(静叶片)—集气管—进入燃烧室两级单面叶轮离心式压气机单面叶轮双面叶轮离心压气机的特点：优点：单级增压比高；稳定的工作范围宽；结构简单可靠；重量轻，所需起动功率小。缺点：流动损失大，不适于多级，最多两级；效率较低；单位面积的流通能力低，迎风面积大，阻力大。轴流式压气机由高速旋转的转子以及与机匣固定在一起不动

4、的静子组成。转子——对空气作功,压缩空气，提高空气的压力静子——使空气扩压，继续提高空气的压力轴流式压气机压气机一级概念：1个工作叶轮＋1个位于其后的整流器就形成轴流式压气机的一级多级轴流式压气机概念：工作叶轮与整流环交错排列就形成了多级轴流式压气机。多级轴流式压气机发动机喘振定义当发动机工作状态严重偏离了设计值，气流在叶片通道内发生严重的气流分离，引起气流在压气机中忽断忽续的、轴向的、周期性的，低频高幅的振荡现象。危害轻微的喘振对飞行安全不会有影响，但会影响发动机寿命。严重的喘振会使性能恶化、振坏、烧坏机件，引起发动机熄火、停车，甚至直接使发动机报废，危及飞行安全。4

5、.燃烧室（1）功用：将喷嘴供应的燃油和压气机供应的空气混合燃烧释放热量，供给涡轮所需的均匀加热的平稳高温高压燃气流。（2）对燃烧室的基本要求点火可靠、燃烧稳定、燃烧效率高、压力损失小、尺寸小、出口温度场分布满足要求、燃烧完全、排气污染小、寿命长，能在地面和空中可靠的点燃。（3）燃烧室的类型多个单管燃烧室、环管形燃烧室和环形燃烧室单管燃烧室优点：是设计简单，结构强度好，能够单个的拆卸和更换。缺点：它们较重和需要更多的空间，需要复杂的空气供应管路，气动损失非常高。点火困难。环管形燃烧室优点：比多管燃烧室尺寸较小，重量较轻。它不需要复杂的空气供应管路，结构强度好。缺点：气动损

6、失相当高和从一个火焰筒到另一个点火困难。环形燃烧室优点：长度只有同样直径的环管形的75%，节省了重量和成本。消除了各个燃烧室之间的燃烧传播问题。冷却空气量的减少，燃烧效率提高。缺点：制造费用高，拆卸困难和耗费时间。5.涡轮（1）功用：从燃烧室出来的燃气中吸收能量，并将其膨胀到较低的压力和温度，产生扭矩。实际就是将热燃气的能量转换成机械能为驱动压气机和附件提供功率。在涡轮螺旋桨、涡轮风扇和涡轮轴发动机它还为螺旋桨、风扇和旋翼提供轴功率。涡轮是高温高压燃气作用下旋转做功的部件，由静子和转子组成，能量交换方式与压气机正好相反。涡轮6.喷管（1）功用：喷管的主要功用：是使从涡轮

7、流出的燃气膨胀，加速，以一定的速度和要求的方向排入大气，得到需要的推力。在涡轮喷气，涡轮风扇发动机中排气流的速度和压力产生推力；在涡轮螺旋桨发动机中，排气流只提供少量的推力，大部分能量已经由涡轮吸收，用来驱动螺旋桨。6.喷管根据牛顿第三定律：作用力等于反作用力，作用在飞机上的推力等于气体排出时所用的力。由牛顿第二定律：喷气发动机的原理式中：m是喷出的燃气的质量；v2是燃气喷出时的速度；v1是飞机的速度。以空气作为工质：1、进气道将所需的外界空气以最小的流动损失送到压气机；2、压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩作功，提高空气的压力；3、空气