飞机发动机特性-发动机特性

发动机特性发动机稳态下的共同工作1发动机过渡态下的共同工作2目录CONTENTS发动机特性3通常把燃气发生器的共同工作，称为压气机和涡轮的共同工作；分为稳态和过渡态两种情况。燃气发生器（核心）

稳态发动机在某一转速下连续工作的状态，或者说是发动机转速不随时间而变化的工作状态。

过渡态发动机从某一转速变到另一转速下工作状态的总和。过渡态分为加速过程和减速过程。

一、发动机稳态下的共同工作1.稳定工作的条件转速一致：单轴涡轮喷气发动机压气机和涡轮用一根轴相连接，压气机和涡轮转速一致；

流量连续：流过涡轮的燃气流量与流过压气机的空气流量相等；

压力平衡：涡轮进口总压等于压气机总压乘以燃烧室总压恢复系数；

功率平衡：要保持发动机转速不变，必须保证发动机转子功率的供需平衡，使涡轮功率等于压气机功率。（附件消耗的功率很小，忽略不计）

2.如何保持稳定工作状态的共同工作要保证发动机在稳态下工作，必需随着外界条件和发动机部件面积的变化，调节供油量来控制涡轮前燃气总温，使涡轮功率等于压气机功率。例如：飞行高度升高时,由于大气密度减小,进入发动机的空气流量减小,压气机功率和涡轮功率都随之减小,这时若供油量保持不变,则由于空气流量的减小,还要引起涡轮前燃气总温的升高,使涡轮功增大,涡轮功率就会比压气机功率减少的少一些,因此涡轮功率大于压气机功率,发动机转速就会增大,为了保持发动机转速不变,随着飞行高度的升高,应该适当地减小供油量来控制涡轮前燃气总温,使涡轮功率等于压气机功率。一、发动机稳态下的共同工作

发动机稳态下的共同工作1发动机过渡态下的共同工作2目录CONTENTS发动机特性3二、发动机过渡态下的共同工作1.加速状态下压气机与涡轮的共同工作要使发动机从某一转速增加到另一转速，涡轮功率必须大于压气机功率，或者说发动机加速的必要条件是要有剩余功率（涡轮功率与压气机功率之差）。改变发动机转速的最好方法是，改变涡轮前燃气温度以改变涡轮功率。而涡轮前燃气温度的改变，可以借操纵供油量来实现。加速性：发动机由慢车转速上升到最大转速所需的时间。

1.加速状态下压气机与涡轮的共同工作最佳加速过程加速限制：(推油门过急过猛会出现什么问题?)1）涡轮前燃气总温不能超温；2）不能引起压气机喘振；3）不能引起富油熄火。最佳加速供油量：为了使加速时转速能尽快地增大,每一个转速有一个最大的供油量,这个供油量是根据上述的几个限制确定的,通常称为最佳加速供油量。二、发动机过渡态下的共同工作

2.减速状态下压气机与涡轮的共同工作涡轮功率小于压气机功率时，发动机便处于减速状态。就是说，要减小发动机转速，就要收油门手柄，减小供油量，降低涡轮前燃气温度，使涡轮功率小于压气机功率。减速过程受到燃烧室贫油熄火的限制。减速过程中供油量比相应稳态转速时小;空气流量由于涡轮前燃气温度低而比稳定工作时高;余气系数比稳定工作时大。二、发动机过渡态下的共同工作

发动机稳态下的共同工作1发动机过渡态下的共同工作2目录CONTENTS发动机特性3发动机的推力和燃油消耗率随着发动机转速、飞行速度和飞行高度的变化规律叫做发动机特性。转速特性—节流特性高度特性发动机特性飞行特性速度特性

三、发动机特性1、转速特性在保持飞行高度和飞行速度不变的条件下,发动机的推力F和燃油消耗率SFC随发动机转速的变化规律,叫做发动机的转速特性,又叫节流特性。

发动机的推力随转速的增加而增大，低转速时增加的慢，高转速时增加的快。燃油消耗率随转速的增加而减小，低转速时下降的快，高转速时下降的慢，接近最大转速时略有上升。转速特性

三、发动机特性1、转速特性大气条件对转速特性的影响：

大气温度上升，在同样的转速下，推力减小，燃油消耗率增加。这是因为温度高，密度低，流量低；温度高，热的空气难以压缩，使单位推力降低。大气压力上升，造成各截面的总压增加，推力增加，而燃油消耗率保持不变。大气湿度上升，在同样的转速下，推力减小，燃油消耗率增加。这是因为湿度高，密度低，流量低，使推力减小；湿度高，使定压比热容增大，升温需要的热量多，必须多喷油，所以燃油消耗率增加。

三、发动机特性大气条件对转速特性的影响1、转速特性

三、发动机特性在给定的调节规律下,保持发动机的转速和飞行速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞行高度的变化规律。

在对流层内，随着飞行高度的增加，推力和燃油消耗率都下降。在同温层内，随着飞行高度的增加，推力下降，而燃油消耗率保持不变。高速特性2、高度特性

三、发动机特性

海平面标准大气

标准温度：

15℃；标准大气压：1013Pa；760mmHg对流层：0~11000米（0~36089英尺）。同温层：

11000~24000米。2、高度特性

三、发动机特性3、速度特性在给定的调节规律下，保持发动机的的转速和飞行高度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞行速度(或马赫数)的变化规律；随着飞行马赫数的增大，发动机的推力开始略有下降或缓慢地增加；在超音速范围内增加较快，当马赫数继续增加时,推力转为下降，直至推力为零。速度特性

三、发动机特性M5.1.2.3发动机特性M5.1.1—发动机概述3、速度特性燃油消耗率随着马赫数的增大而增大,且在高马赫数范围增加的