民航发动机简介1基本原理.ppt

民航发动机 第一部分 黄国平李传鹏 JETENGINE 2 2020 3 23 基本原理 燃气涡轮发动机作为飞机的动力装置发展神速1913法国雷恩 洛兰 Renelorin 喷气推进发动机的专利现代化冲压式喷气发动机 进气道 燃烧室 供油 推进喷管 JETENGINE 3 2020 3 23 基本原理 1930英国弗兰克 惠特尼 FrankWhittle 燃气轮机产生推进喷气的专利11年后完成发动机首飞 进气道 压气机 燃烧室 涡轮 喷管 燃油喷嘴 JETENGINE 4 2020 3 23 基本原理 在惠特尼发动机基础上 发展出罗尔斯 罗伊斯公司的 维兰德 维温特 尼恩 达特 Welland Nene Derwent JETENGINE 5 2020 3 23 基本原理 喷气发动机虽然与活塞发动机 螺旋桨组合貌似大相径庭 但是却采用相同的基本原理来实现推进 即将大量空气向后推而推进飞机 冲压喷气 脉冲喷气 火箭等 JETENGINE 6 2020 3 23 基本原理 GardenSprinkler Hero sEngine 喷气推进是牛顿运动第三定律的应用即作用力与反作用力喷气发动机 极高速的燃气喷气流螺旋桨 较低速的大量空气滑流 喷气反作用的著名例子 赫罗发动机 120B C 玩具 旋转式花园喷灌器 JETENGINE 7 2020 3 23 基本原理 喷气反作用绝对是一种内部现象 推力是与发动机排出的气流质量及气流的速度变化成比例的大量空气 小速度少量空气 大速度 喷气反作用推力是由于喷气流作用在大气上的压力所造成的 JETENGINE 8 2020 3 23 基本原理 不同类型的喷气发动机 如冲压喷气 脉冲喷气 燃气轮机等 其差别仅在于 推力提供者 即发动机供应能量并将能量转换成飞行动力的方式 冲压发动机 气动热力涵道没有任何主要旋转部件扩张形进气涵道收敛形 收扩形 出口导弹和靶机的动力装置 ramjetengineaero thermodynamic duct JETENGINE 9 2020 3 23 基本原理 脉冲发动机 PulseJet采用间隙燃烧原理能在静止状态工作进气涵道有许多进气 活门 直升机旋翼的推进装置精心设计涵道来控制共振循环的压力变化而省去进气活门 弹簧力作用下活门打开 吸入空气进入燃烧室喷油燃烧加热 气流膨胀使压力升高 活门关闭 膨胀的燃气向后排出 排气造成降压 活门开启 过程周而复始 JETENGINE 10 2020 3 23 基本原理 火箭发动机RocketEngine不用大气作为推进流体携带燃料和氧化剂燃烧产生自己的推进流体能在地球大气层外工作只适合工作时间很短的情况 JETENGINE 11 2020 3 23 基本原理 燃气轮机发动机 从大气中吸进空气 经压缩和加热这一所有热力发动机中的过程之后 得到能量与动量的空气以高达600m s的速度从推进喷管中排出机械布局很简单 包括进气道 压气机 燃烧室 涡轮 尾喷管五大主要部件 JETENGINE 12 2020 3 23 基本概念 双面进气单级离心式涡轮喷气发动机 双面进气单级离心式涡轮喷气发动机 单面进气双级离心式涡轮 螺桨发动机 双轴轴流式涡轮 螺桨发动机 JETENGINE 13 2020 3 23 基本概念 单轴轴流式涡轮喷气发动机 双轴涡轮轴发动机 自由动力涡轮 JETENGINE 14 2020 3 23 基本概念 双轴内外涵涡轮喷气发动机 低涵道比 三轴前风扇涡轮喷气发动机 高涵道比 JETENGINE 15 2020 3 23 基本概念 螺 桨 风 扇方案 对转风扇方案 高涵道比 JETENGINE 16 2020 3 23 基本原理 飞机速度高于450英里 小时后 涡扇发动机的效率高于螺旋桨型发动机的效率 因而适合用于高亚音速和普通超音速飞行由于螺旋桨的高叶尖速度造成的气流干扰 在350英里 小时以上时螺旋桨效率迅速降低 使得低速飞行的飞机采用涡桨发动机最为适宜 JETENGINE 17 2020 3 23 基本原理 涡桨发动机的优越性在一定程度上被涵道风扇 桨扇发动机的引入而抵消这些