飞机发动机维护-尾喷管

PART排气系统的功用和基本要求一一、排气系统组成排气混合器，反推力装置，消音装置，尾喷管及其调节机构。喷管分为亚音速喷管和超音速喷管两种类型。典型尾喷管结构组成二、主要功用使从涡轮流出的燃气膨胀,加速,将燃气的一部分焓转变为动能,提高燃气的速度,使燃气以很大的速度排出,这样可以产生很大的推力；通过反推力装置改变喷气方向,即变向后的喷气为向斜前方的喷气,产生反推力,以迅速降低飞机落地后的滑跑速度,缩短飞机的滑跑距离；采用消音喷管降低发动机的排气噪音通过调节喷管的临界面积来改变发动机的工作状态。三、基本要求各种飞行条件下，以最小损失将燃气均匀喷出，获得尽可能大的推力能根据涡轮进口温度、速度、压力等进行调节使推力向量的大小和方向可以根据需要在一定的范围内调节，利用反推装置还可以改变推力的方向和大小，以缩短飞机着陆时的滑跑距离；发动机的噪音尽可能小，带有消音装置的尾喷管可以使噪音大大降低；采用消音喷管降低发动机的排气噪音通过调节喷管的临界面积来改变发动机的工作状态。PART亚音速喷管二一亚音速喷管组成整流锥+支板+外壳组成排气管结构特点排气管+喷口组成整个喷管；喷口是是收敛形管道，使燃气加速；一亚音速喷管组成没有整流锥和支板，气流容易形成漩涡，增加流动损失一亚音速喷管组成整流锥使气流环形通道过渡成圆形，支板是规范气流流动方向，减少流动损失结构特点外壳与整流锥之间通道是扩散形，使燃气减速减少流动损失；二亚音速喷管工作状态气流流过收敛管的参数变化关系1.喷管工作原理工作原理亚音速气流流过收敛形通道，膨胀加速，高速喷出，气体热能和压力能转换成动能二亚音速喷管参数

1)可用落压比

喷管进口处的总压与喷管出口外的反压（外界环境压力）的比值称为可用落压比。2)实际落压比

喷管进口处的总压与喷管出口处静压的比值称为实际落压比。3)喷管的总压恢复系数喷管出口处的总压与喷管进口处的总压之比。4)喷气速度

影响喷气速度的因素有：喷管进口总温，喷管实际落压比和流动损失。三亚音速喷管工作状态2.喷管工作状态当喷管进出口压力差增加，气流在收敛管内加速①临界工作状态喷管临界状态时：当喷管出口截面刚打到M=1时,称喷管为临界工作状态；气流达到最大膨胀程度。注意：喷管的临界压力比是定值，反应的是气体在喷管内的最大膨胀程度②亚临界工作状态气流在喷管内加速，出口M<1，此时：二亚音速喷管工作状态2.喷管工作状态气流在喷管内加速，出口仍然M=1，但此时：③超临界工作状态二亚音速喷管工作状态2.喷管工作状态当喷管处于临界或者超临界状态时出口截面的气流M=1或“堵塞”PART超音速喷管三1.超音速喷管的组成和工作原理超音速喷管是一个先收敛后扩张形的管道2.超音速喷管的气流流动状态要建立一定马赫数的超音速流动，就必须有一定的管道面积比。收敛—扩张形喷管气流流动状态可划为4种类型：亚音速流态；管内产生激波的流态；管外产生斜激波的流态；管外产生膨胀波的流态。PART涡扇发动机的排气方式四涡轮风扇发动机的排气有两股气流：低温的外涵空气流高温的内涵燃气流其排气方式主要有：分开排气混合排气PART降噪方法五降噪概述现代燃气涡轮发动机工作时的噪声高达110～130分贝，而人的听觉所允许的极限响度是120分贝，超过或接近此数值的音响会严重损害人的听力。对于燃气涡轮发动机，尤其对旅客机、运输机用的发动机采用降低噪声的措施是十分必要的。飞机机体自身产生的噪声是飞机整个噪声特性的一个因素，但主要的噪声源是发动机。当发动机工作时，高速排出的气流与周围空气的混合，压气机和涡轮的旋转，燃烧室内燃烧不稳定，发动机及其零部件的振动，传动附件的齿轮和各种泵的转动等因素，都是产生噪声的根源。纯喷气发动机和低涵道比涡轮风扇发动机中，噪声的主要来源是尾喷气流。涡轮和压气机的噪声相比之下微不足道。对于高涵道比涡轮风扇发动机而言，重点是风扇和涡轮噪声。发动机转动和气流高速流过各部件都会产生噪音低涵道比风扇和纯喷气发动机，喷管气流噪音是主要噪音源高涵道比风扇发动机，主要噪音源是风扇和涡轮一喷管噪音产生来源消音部位：进气整流罩内壁面；风扇机匣内壁面；尾喷管内壁面二消除噪音方法1）降低喷气速度2）利用吸音材料3）改变振动频率4）改变发动机内部设计消除噪音方法发动机振动产生的噪音也是主要噪音来源气流高速流过发动机各部件是噪音主要来源1）降低喷气速度二消除噪音方法波纹型或花瓣型消声器降噪原理：增大排气气流与大气的接触面积来降低排气速度以降噪2）利用吸音材料二消除噪音方法降噪原理：尾喷管内壁面装吸音材料，将声能变成热，降低噪音3）改变振动频率二消除噪音方法