搜索航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)清單
2017-09-25 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷:
音障:活塞式+螺旋槳((二戰(zhàn)前)→經(jīng)濟(jì)性:渦噴(20世紀(jì)40~50年代)→渦扇( 20世紀(jì)60年代)→高熱力性能,結(jié)構(gòu)工藝水平(推力矢量技術(shù))新一代渦扇( 20世紀(jì)80年代)
新一代渦扇的5S特性:隱身性(stealth)、超音速巡航(supersonic cruise)、短距起降(short range takeoff and landing)、超機(jī)動(dòng)性(supermaneuverability)、高維修性(serviceability)
2、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)五大部件:進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪、尾噴管
附件系統(tǒng):(燃油、潤(rùn)滑、啟動(dòng)、空氣、電氣等)
3、渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)連續(xù)不斷地吸入空氣,空氣在發(fā)動(dòng)機(jī)中經(jīng)過(guò)壓縮、燃燒和膨脹過(guò)程產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽車姵?氣體動(dòng)量增加,使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生反作用推力
4、1)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī):均以空氣和燃?xì)庾鳛楣ぷ鹘橘|(zhì)。都是吸入空氣,經(jīng)過(guò)壓縮增加空氣壓力,經(jīng)過(guò)燃燒增加氣體溫度,然后使燃?xì)馀蛎涀鞴?進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的空氣連續(xù);在前后暢通的流動(dòng)過(guò)程中噴油燃燒,若不計(jì)流動(dòng)損失,則燃燒前后壓力不變,故稱為等壓燃燒。
2)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī):均以空氣和燃?xì)庾鳛楣ぷ鹘橘|(zhì)。都是吸入空氣,經(jīng)過(guò)壓縮增加空氣壓力,經(jīng)過(guò)燃燒增加氣體溫度,然后使燃?xì)馀蛎涀鞴?進(jìn)入活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣不連續(xù);噴油燃燒是在一個(gè)密閉的固定空間里,稱為等容燃燒。
5、工作過(guò)程:進(jìn)氣道將工質(zhì)引入→壓氣機(jī)增壓→燃燒室噴油燃燒加熱→渦輪膨脹作功帶動(dòng)壓氣機(jī)→尾噴管膨脹加速→高速排氣到體外
6、民用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)亞音運(yùn)輸機(jī):進(jìn)一步降低耗油率、超大涵道比、漿扇
1)民用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)超音運(yùn)輸機(jī):實(shí)現(xiàn)環(huán)球更快捷飛行、低涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)
2)軍用渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī):特點(diǎn):小涵道比、混合排氣、帶加力優(yōu)點(diǎn):加力比大,亞聲巡航經(jīng)濟(jì)性好適用:超音速飛機(jī)
7、渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的推力是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)外氣體在各個(gè)部件表面上作用力的合力。氣體在各個(gè)部件上作用力的軸向分力并不都是與推力方向相同的。
8、用計(jì)算各部件軸向力合力的方法來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的推力十分困難;
把發(fā)動(dòng)機(jī)看成一個(gè)整體,通過(guò)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口和出口氣流動(dòng)量的變化來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的推力。
9、發(fā)動(dòng)機(jī)推力公式推導(dǎo):取發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)安裝于短艙的安裝形式:根據(jù)動(dòng)量定理,周界上作用于氣體的力=每秒流出和流入發(fā)動(dòng)機(jī)氣體的動(dòng)量差。
10、軸流式壓氣機(jī)的特點(diǎn):增壓比高、效率高、單位空氣流量大。
1)在相同迎風(fēng)面積下,軸流式比離心式吸入的空氣多得多,產(chǎn)生的推力更大。
2)通過(guò)增加級(jí)數(shù)就能增加增壓比。
3)高增壓比有利于采用軸流式壓氣機(jī),因?yàn)樗纳屏诵?并進(jìn)而改善了給定推力下的耗油率。
在大、中推力發(fā)動(dòng)機(jī)上,普遍采用軸流式壓氣機(jī)。
11、離心式壓氣機(jī)的特點(diǎn):
1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)實(shí)可靠,容易制造和發(fā)展,生存力強(qiáng)、特性比較平穩(wěn)、級(jí)增壓比高等優(yōu)點(diǎn)。
2)應(yīng)用在小型發(fā)動(dòng)機(jī)采用。主要用于教練機(jī)、導(dǎo)彈、靶機(jī)上的小型動(dòng)力裝置和輔助動(dòng)力裝置。
3)在直升機(jī)的動(dòng)力裝置中采用混合式壓氣機(jī)。
12、軸流式壓氣機(jī)的構(gòu)成:由轉(zhuǎn)子和靜子組成。
1)轉(zhuǎn)子是一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)對(duì)氣流作功的組合件,包括輪盤、鼓筒、葉片等。從受力的角度分析:轉(zhuǎn)子都是在高速轉(zhuǎn)速下工作,慣性負(fù)荷(離心力很大,而氣體力不大。
2)靜子是靜子組合件的總稱,包括機(jī)匣和整流器。靜子所承受的負(fù)荷基本上是氣體力和力矩,以及周期性的慣性力。
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