航空发动机原理与构造.ppt

航空发动机原理与构造,飞机工艺教研室,主要内容,主要机件 滑油系统 燃料系统 工作状态操纵系统 起动系统 压缩机与涡轮的共同工作 涡论喷气发动机的特性 发动机的发展 发动机自动调节概述 发动机自动调节元件分析 发动机自动调节系统分析 喷嘴理论,一、主要机件,进气道 压缩器 燃烧室 涡轮 发动机转子的支承、减荷与附件转动 加力燃烧室 压缩器与涡轮的共同工作 发动机在飞机上的固定,1、进气道,进气道在构造上是飞机机体的一部分，在工作上是发动机的主要机件之一。它在发动机的前面，其作用是把足够数量的外界空气以较小的流动损失顺利地导入压缩器。,2、压缩器,压缩器是用来压缩进入发动机的空气提高空气的压力，供给燃烧室以大量高压空气的机件。压缩器提高空气压力的目的是为燃气在发动机内部膨胀创造有利条件。,3、燃烧室,燃烧室是燃料和空气混合并燃烧的机件。从压缩器来的压缩空气在这里被加热，获得热能，具备了膨胀做功使发动机产生推力的必要条件。,4、涡轮,涡轮是在燃气的作用下旋转做功的机件。从燃烧室来的高温、高压燃气流过涡轮时，使工作叶轮高速旋转做功，带动压缩器和一些附件工作。,5、发动机转子的支承、 减荷与附件转动,发动机转子的支承 中轴承的减荷 附件的传动,6、加力燃烧室,发动机工作时燃气从涡轮流出后，在加力燃烧室后部膨胀加速，然后以很高的速度从喷口喷出，使发动机产生推力。,7、压缩器与涡轮的共同工作,稳定工作状态下，压缩器与涡轮的共同工作； 过度工作状态下，压缩器与涡轮的共同工作。,8、发动机在飞机上的固定,发动机安装在飞机的22框以后的机身内，由前固定点、后固定点和加力燃烧室导轨固定在飞机上。 前固定点 后固定点 加力燃烧室导轨,二、滑油系统,概述 滑油系统的功用是将足够数量和适当黏度的清洁滑油连续不断地喷到轴承和传动齿轮的齿合处进行润滑和散热。 主要附件 滑油系统的维护,1、概述,组成 进油泵、滑油滤、主回油泵、油气分离器、离心通风器和燃料滑油附件（包括滑油箱、滑油散热器和燃料滤）等。 工作路线 滑油循环使用。 供油、回油、通气、放油。 主要数据,2、主要附件,滑油附件 前轴承回油泵 油气分离器 离心通风器 燃料滑油附件 附件机匣放油开关,3、滑油系统的维护,保持滑油清洁 认真检查滑油的质量 保持系统的密封性 油滤的清洗检查,三、燃料系统,燃料系统的功用是用来供给并调节发动机在各种工作状态和飞行条件下所需要的燃料。 概述 中介泵 主燃料系统 加力燃料系统 发动机的漏油和放油 燃料系统的维护,1、概述,燃料系统的组成 燃料系统的工作路线 燃料牌号 主要数据,2、中介泵,功用是提高主泵和加力泵进口的油压，并保持油压稳定。其由离心式油泵、定压活门、放油开关组成。 离心式油泵 定压活门 放油开关,3、主燃料系统,主燃料系统的功用是供给并调节燃烧室所需要的燃料。保障发动机在各种工作状态下都能正常工作。 供油部分 供油部分的功用是在各种工作状态下,供 给发动机燃烧室所需要的燃料。 包括：柱塞式油泵、燃料分配器、输油 圈和工作喷嘴等。,3、主燃料系统,供油量调节部分 用来调节发动机各种工作状态下的供油量，保证发动机在各种条件下都能正常工作。 包括：低压转子转速调节器、液压延迟 器、油量调节器、升压限制器和 启动供油调节装置等。,3、主燃料系统,放油活门和放气活门,4、加力燃料系统,加力供油部分 加力供油量调节部分 高压转子最大转速限制器 放气活门,5、发动机的漏油和放油,发动机不工作时的允许漏油量 发动机工作时的允许漏油量,6、燃料系统的维护,防止水份和杂质进入燃料系统 保持系统的密封性,四、工作状态操纵系统,主要附件 1、油门杆 2、主要电气附件 转速控制盒、油门传感操纵盒、喷口 回输电位计、加力信号输入盒、加力继电器盒。 3、油门指示臂、加力操纵盒与油门杆的协调关系,四、工作状态操纵系统,工作状态操纵系统的工作 1、 加力状态的接通与断开 加力状态的接通、加力推力的调节、 加力状态的断开 2、应急“全加力”的接通与断开,四、工作状态操纵系统,工作状态操纵系统的地面检查 1、准备工作 2、检查喷口收放时间 3、检查喷口随动工作 4、检查应急全加力状态的接通与断开,五、起动系统,发动机的起动过程 1、起动过程 2、影响起动的因素 电源电压对起动的影响、火源对起动的影响、涡轮功率对起动的影响 3、空中起动,五、起动系统,起动系统的组成 1、电源设备 起动发电机、蓄电池 2、起动汽油装置 3、起动点火装置 4、起动放气装置 5、空中开车补氧装置 6、油封盒,五、起动系统,起动系统的工作 1、地面起动 2、冷开车 3、油封冷开车 4、空中开车,六、压缩器与涡轮的共同工作,稳定工作状态下压缩器与涡轮 的共同工作 1、发动机稳定工作条件 2、用压缩器通用特性曲线研究压缩器 与涡轮的共同工作,六、压缩器与涡轮的共同工作,过渡工作状态下压缩器与涡轮 的共同工作 1、如何使加速时间短 影响加速时间的因素 怎样增大剩余功率 2、减速状态下压缩器与涡轮的共同工作,七、涡轮喷气发动机的特性,转速特性 在保持飞行高度和飞行速度一定的条件下，发动机的推力和燃料消耗率随转速变化的规律，叫发动机的转速特性。 1、一般涡轮喷气发动机的转速特性 a、推力随转速变化的原因 b、燃料消耗率随转速变化的原因,七、涡轮喷气发动机的特性,转速特性 2、涡轮喷气发动机的基本工作状态 a、最大工作状态 b、额定工作状态 c、巡航工作状态 d、慢车工作状态,七、涡轮喷气发动机的特性,转速特性 3、收放喷口、开关放气带对转速特性的影响 a、收放喷口对转速特性的影响 推力的变化 燃料消耗率的变化 b、开关放气带对转速特性的影响 4、双转子发动机的转速特性,七、涡轮喷气发动机的特性,高度特性 1、推力随飞行高度的变化 2、燃料消耗率随飞行高度的变化 速度特性 1、推力随飞行M数的变化 a、空气流量随飞行M数的变化 b、单位推力随飞行M数的变化 c、推力随飞行M数的变化,七、涡轮喷气发动机的特性,速度特性 2、燃料消耗率随飞行M数的变化 3、涡轮喷气发动机的高度速度特性,八、发动机的发展,涡轮螺浆发动机 一、结构特点 二、性能特点 1、起飞推力大 2、低亚音速范围经济性好 3、结构复杂，重量重 三、当量功率的计算 四、涡轮螺浆发动机实例,八、发动机的发展,涡轮风扇发动机 一、结构特点 二、性能特点 1、叶尖M数不大，风扇效率较高 2、结构简单、重量轻 3、推进效率高，经济性好 4、可以采用加力风扇来增大推力 5、排气噪音小 6、直径大，发动机短舱阻力大,八、发动机的发展,三、推进效率高的进一步分析 质量传递原理 四、涡轮风扇发动机实例,八、发动机的发展,冲压发动机 一、结构特点 二、性能特点 1、高速时推力较大 2、结构简单，工作可靠 3、起飞时不能产生推力，故不能单独使用 三、冲压发动机在飞机上的使用,八、发动机的发展,火箭发动机 一、结构特点 二、性能特点 1、推力大，尺寸小 2、适于高空与星际航行 3、工作时间短 三、火箭发动机在飞机上的使用,第九章 发动机自动调节概述,发动机自动调节系统的基本目的任务与要求 一、发动机自动调节系统的基本目的 力求以自动调节的方法来更好地解决发动机性能与安全的矛盾。 二、发动机自动调节系统的基本任务 当外界条件变化给发动机带来干扰时，能自动地保持发动机工作状态；而当需要控制发动机改变其工作状态时，又能迅速、可靠地改变发动机工作状态。,第九章 发动机自动调节概述,三、对发动机自动调节系统的基本要求 1、保证发动机性能良好 2、保证发动机工作安全可靠 3、保证发动机操纵简便 4、调节质量高 5、调节器结构性能良好,第九章 发动机自动调节概述,发动机自动调节计划 一、调节计划的内容 1、被调参数与调节中介 2、调节方案 3、燃油泵与调节器 二、最大推力调节方案 1、理想的双参数调节方案,第九章 发动机自动调节概述,2、实际的单参数调节方案 三、加力推力调节方案 1、理想的调节方案 2、实际的气压与落压比调节方案,第九章 发动机自动调节概述,自动学基本知识 一、自动学基本概念 1、自动调节系统 2、自动调节元件 3、结构图、输入量与输出量 二、基本调节原理 1、偏离原理,第九章 发动机自动调节概述,2、补偿原理 3、优缺点分析 三、自动调节系统的动态特性 与静态特性 1、自动调节系统的动态特性 2、自动调节系统的静态特性,第十章 发动机自动调节元件分析,敏感元件 一、转速敏感元件 1、机械离心式转速敏感元件 2、液压离心式转速敏感元件 二、压力敏感元件 1、薄膜式压力敏感元件 2、膜盒式压力敏感元件,第十章 发