航空发动机的发展历史及工作原理

第1.1节燃气涡轮发动机的分类定义将燃油燃烧释放的热能转变为机械能的装置既是热机，又是推进器发动机分类根据氧化剂的来源划分根据有无压气机来划分划分简单示意图2023/2/21航空发动机原理发动机飞机发动机火箭发动机固体燃料火箭发动机液体燃料火箭发动机活塞式喷气式冲压式涡轮式涡轮喷气发动机涡轮螺旋桨发动机

涡轮风扇发动机

桨扇发动机涡轴发动机2023/2/22航空发动机原理燃气涡轮发动机涡轮喷气发动机（turbojetengine）五大部件（component）的简单工作原理进气道（inletduct）压气机（compressor）燃烧室（burner）涡轮（burbine）尾喷管（nozzle）热机－将热能转换为动能推进器－气流喷出获取反作用力2023/2/23航空发动机原理进气道功能将足够的空气量,以最小的流动损失顺利地引入压气机;当飞行速度大于压气机进口处的气流速度时,可以通过冲压压缩空气,提高空气的压力。

进气道2023/2/24航空发动机原理压气机是发动机中最为重要的部件由转子和静子组成转子：在发动机轴的带动下高速旋转带动叶片对空气作功压缩空气,提高空气的压力

2023/2/25航空发动机原理压气机（静子）

静子作用：主要由机匣和导流叶片组成使气流进一步减速，增加气体的压力2023/2/26航空发动机原理燃烧室高压空气和燃油混合,燃烧,将化学能转变为热能形成高温高压的燃气2023/2/27航空发动机原理2023/2/28航空发动机原理涡轮高温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2023/2/29航空发动机原理2023/2/210航空发动机原理2023/2/211航空发动机原理尾喷管使燃气加速，将一部分焓转换为动能，提高燃气速度，产生很大的推力改变燃气喷气方向，反推降低噪声改变临界面积来改变发动机的工作状态2023/2/212航空发动机原理2023/2/213航空发动机原理2023/2/214航空发动机原理涡轮喷气发动机相比活塞发动机（pistonengine）结构简单、重量轻、推力大、推进效率高一定飞行速度范围内,V↑，F↑加力燃烧室（afterburner）只有军用飞机使用位于涡轮和尾喷管之间进一步喷油、增大发动机推力、提高机动性燃油消耗率急剧增大，发动机效率降低2023/2/215航空发动机原理涡扇（turbofan）发动机涡扇发动机的产生分为不加力式涡轮风扇发动机和加力式涡轮风扇发动机涵道比B的概念简单工作原理2023/2/216航空发动机原理2023/2/217航空发动机原理2023/2/218航空发动机原理涡轮螺旋桨发动机turbopropengine示意图1、示意图2组成航空燃气轮机、螺旋桨、减速器简单工作原理进气道、压气机、燃烧室工作与涡轮喷气发动机工作相同涡轮带动压气机和螺旋桨2023/2/219航空发动机原理涡轮螺旋桨发动机特点：涡轮输出的功率大于压气机所消耗的功率,大出的部分传给螺旋桨涡桨发动机的总推力由两部分组成螺旋桨产生的拉力，占85∽90％反作用推力，占10∽15％在一定亚音速范围内，具有较好的经济性，发动机工作效率比turbojet高的多2023/2/220航空发动机原理涡轴发动机pistonengine广泛的应用于直升机和垂直／短距起落飞机在工作和构造上，涡轮轴发动机同涡轮螺桨发动机相近，螺旋桨变成了旋翼装有自由涡轮(即不带动压气机，专为输出功率用的涡轮)，用来驱动旋翼驱动力几乎全部来自于依靠旋翼，喷出燃气产生反作用力可忽略（十分之一左右）轴向转动通过齿轮装置转换为垂直于轴向的转动2023/2/221航空发动机原理НК-93高涵道桨扇发动机目前世界上最大的桨扇，三转子结构、两级对转式涵道桨扇较开式桨扇和单级桨扇的推进效率要高出7%1800kgf推力中的87%是由桨扇发出的2023/2/222航空发动机原理航空发动机的应用2023/2/223航空发动机原理1.2喷气发动机的工作原理组成

发动机站位五大部件各部件功能2023/2/224航空发动机原理2023/2/225航空发动机原理2.1.3几个重要的参数涡轮前燃气总温燃气涡轮发动机中最重要，最关健的一个参数，也是受限制的一个参数。涡轮前燃气总温的高低表示了发动机性能的高低，在使用过程中它不应超过允许的最高值，否则应对发动机进行检查和维修。2023/2/226航空发动机原理发动机排气温度用符号EGT表示-低压涡轮后燃气的总温它是发动机中一个重要的监控参数EGT的变化反映发动机性能的变化发动机在同样的工作状态下EGT增高，则表明发动机的性能下降EGT的变化反映发动机的故障2023/2/227航空发动机原理发动机的压力比EPR定义低压涡轮后的总压与低压压气机进口处的总压之比它是表征发动机推力的参数之一，用以调定发动机的工作状态另一个表征发动机推力的参数是低压转子的转速N12023/2/228航空发动机原理桨扇发动机D-272023/2/229航空发动机原理实习基地使用涡桨发动机的飞机2023