航空器动力装11.2

1、航空器动力装置航空器动力装置第十章第十章 航空活塞动力装置航空活塞动力装置第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置第二节 航空燃气涡轮发动机的工作一、燃气涡轮发动机的基本组成和工作二、压气机的工作三、燃烧室的工作和排气污染四、涡轮的工作五、排气装置的工作第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置一、燃气涡轮发动机的基本组成和工作 涡轮喷气发动机 涡轮喷气发动机压气机压气机燃烧室燃烧室涡轮涡轮喷管喷管进气道进气道第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置1、涡喷发动机的基本组成五大部件 进

2、气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管燃气发生器 压气机、燃烧室、涡轮第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置2、布来顿循环和发动机工作 布莱顿循环与发动机实际循环ABCD等压放热 绝热压缩等压加热绝热膨胀实际工作循环理想循环AB：绝热压缩 （进气道、压气机）BC：等压加热 （燃烧室）CD：绝热膨胀 （涡轮、喷管）DA：等压放热 （外界大气）第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置3、发动机的参考占位第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置3、发动机在飞机上的安装机尾和翼下安装第十一章第

3、十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置 机身吊装发动机 机身吊装发动机第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置 翼下吊装发动机 翼下吊装发动机第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置 B B7 73 37 7- -3 30 00 0地地面面危危险险区区域域（地地面面慢慢车车状状态态）右发动机100英尺左发动机半径=9英尺4英尺进口整流罩口第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置 地地面面危危险险区区域域第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置一、进气道的工作定义：0-0截面与1-1截面之间的管道作用：供气、增压第

4、十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置侧滑时的进气情形飞机起飞时的进气情形起飞、侧滑时进气流场气流分离第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置定义： = P / P描述了空气在进气道中的压缩程度 冲压比及其影响因素冲01*T0或v飞 M 冲*H11000m时，HT0不变 不变冲*冲*a、b、c、流动损失P1 冲*影响因素第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置 超音速气流流过亚音速进气道的情形 超音速气流流过亚音速进气道的情形M1M1弓形激波溢流第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置

5、航空燃气涡轮动力装置超音速进气道三三激激波波系系外外冲冲压压式式超超音音速速进进气气道道第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置内内冲冲压压式式超超音音速速进进气气道道第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置进口斜激波 进气道内斜激波 正激波混混合合式式超超音音速速进进气气道道第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置进气道的防冰发动机结冰的危害发动机结冰的危害空气流量减小，推力降低空气流量减小，推力降低气流分离，稳定性差气流分离，稳定性差损坏机件损坏机件第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置 防冰方式 防冰方式鼻锥鼻锥前

6、整流罩前整流罩进口导向叶片进口导向叶片调压活门调压活门至前整流罩的引气口至前整流罩的引气口空气进气总管空气进气总管热热空空气气防防冰冰：涡涡扇扇第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置 电加温防冰：涡桨、涡轴 电加温防冰：涡桨、涡轴玻璃布层整流罩电热元件第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置 惯性防冰 惯性防冰：中小功率涡桨涡轴（气流损失大） 惯性防冰：中小功率涡桨涡轴（气流损失大） 第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置 整流锥防冰整流锥橡皮头整整流流锥锥防防冰冰第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置第十一章第十一

7、章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置防冰系统的组成及工作 CFM56-3防冰系统COWLANTI-ICECOWL VALVEOPENENGANTI-ICEOFFON12ANTI-ICECOWLCOWL VALVEOPEN发动机防冰活门防冰活门灯防冰警告灯发动机整流罩防冰(TAI)到气源系统发动机引气活门调节和关断活门第9级第5级整流罩防冰活门第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置使用条件使用条件空气中有可见湿气以及空气中有可见湿气以及外界大气温度低于一定值外界大气温度低于一定值飞越严重结冰区飞越严重结冰区第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置必必

8、须须在在结结冰冰前前使使用用接接通通防防冰冰系系统统后后，确确认认防防冰冰系系统统工工作作状状态态正正常常防防冰冰时时加加强强点点火火，防防止止熄熄火火使使用用注注意意事事项项防防冰冰时时，应应气气源源充充足足，防防冰冰可可靠靠防防冰冰时时，推推力力减减小小，E EG GT T增增加加第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置二、压气机的工作功功用用：气气体体压压力力热热，s sf fc c, ,R R基基本本要要求求：增增压压可可靠靠、工工作作稳稳定定性性好好、自自动动防防喘喘、引引气气足足够够。分分类类及及基基本本组组成成离离心心式式轴轴流流式式混混合合式式第十一章第十一章

9、 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置离离心心式式：第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置 典典型型的的离离心心式式压压气气机机的的叶叶轮轮第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置组 成： 导流器、叶轮、扩散器、导气管增压原理： 离心增压、扩散增压特 点： 单级增压比高、结构简单、性能较稳定、 迎风面积大、空气流量小、工作效率低。离离心心式式：第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置轴轴流流式式： 轴流式压气机基本组成部分 轴流式压气机基本组成部分第十一章第十一章 航空燃气涡轮

10、动力装置航空燃气涡轮动力装置 发发动动机机转转子子组组成成第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置混合式：混合式： 混混合合式式压压气气机机轴流式压气机离心式压气机轴轴流流离离心心，用用于于中中小小功功率率涡涡桨桨和和涡涡轴轴发发动动机机第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置1、轴流压气机工作原理轴流式压气机各排叶栅的平面图形轴流式压气机各排叶栅的平面图形导流环 第一级 第二级 第三级 导流环 第一级 第二级 第三级 第四级第四级第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置 叶轮和整流环叶片通道的形状 叶轮和整流环叶片通道的形状旋转方向叶轮F

11、进出F出FF进整流环叶轮第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置压压气气机机是是利利用用扩扩散散增增压压原原理理来来提提高高空空气气的的压压力力轴流压气机的增压原理第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置2、多级轴流压气机特点环形通道面积逐渐减小环形通道面积逐渐减小等外径(a)等外径(a)等中径(b)等中径(b)等内径(c)等内径(c)组合型(d)组合型(d)第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置叶叶片片弦弦长长逐逐渐渐减减小小叶叶片片数数目目逐逐渐渐增增加加第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置3、压气机增压比nnn

12、K*1*1*级（n n为为压压气气机机级级数数）发发动动机机总总的的增增压压比比*冲总K 有助于燃烧室内混合气着火，燃烧； 有助于提高发动机热效率，改善发动机经济性； 有助于提高发动机推力 发动机喘振倾向增强第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置4、压气机喘振定定义义当当发发动动机机工工作作状状态态严严重重偏偏离离了了设设计计值值，气气流流在在叶叶片片通通道道内内发发生生严严重重的的气气流流分分离离，引引起起气气流流在在压压气气机机中中忽忽断断忽忽续续的的、轴轴向向的的、周周期期性性的的，低低频频高高幅幅的的振振荡荡现现象象。现现象象E EG GT T，n n摆摆动动，发发

13、动动机机振振动动加加剧剧，发发动动机机发发出出低低沉沉的的 突突突突 声声严严重重时时 放放炮炮 严严重重时时进进气气道道吐吐 白白烟烟、白白雾雾 , ,喷喷管管 喷喷火火 。第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置危害危害轻微的喘振对飞行安全不会有影响，但会影响发动轻微的喘振对飞行安全不会有影响，但会影响发动机寿命（记入事故征候卡）。机寿命（记入事故征候卡）。严重的喘振会：振坏、烧坏机件，引起发动机熄严重的喘振会：振坏、烧坏机件，引起发动机熄火、停车、性能恶化，甚至直接使发动机报废，火、停车、性能恶化，甚至直接使发动机报废，危及飞行安全。危及飞行安全。第十一章第十一章 航空

14、燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置原原因因: :根根本本原原因因：气气流流分分离离( (相相对对气气流流速速度度方方向向决决定定，即即流流量量系系数数决决定定） 设设计计状状态态压压气气机机叶叶片片通通道道内内流流动动情情形形1c2u1uc2第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置 当发动机转速低于设计值过多压气机总温过高时,将诱发压气机前“喘”后“涡”; 当压气机进口空气流量骤燃减小时,将引起整台压气机前后级都喘振 喘振的条件喘振的条件 第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置结构上防喘：结构上防喘： 压气机中间级放气压气机中间级放气控制：自动进行，起动

15、及小n时打开，大n时关闭控制：自动进行，起动及小n时打开，大n时关闭对发动机性能的影响：对发动机性能的影响： 稳定性、R、sfc、EGT 稳定性、R、sfc、EGT压气机中间级放气压气机中间级放气放气带第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置可调静子叶片可调静子叶片 可调静子叶片 可调静子叶片第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置 防喘机理：使 方向始终沿叶轮的切向方向进入 控制： 燃油调节器感受发动机工作状态的变化， 通过双向电机自动调节静子叶片的角度。 优缺点： 提高了压气机效率，扩大了稳定工作范围； 结构复杂。第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置双（三）转子结构防喘机理：使单个转子保持较低的增压比高压转子：高压压气机 高压涡轮低压转子：低压压气机 低压涡轮第十一章第十一章 航空燃气涡轮动力装置航空燃气涡轮动力装置使用