3.2 喷管ppt课件

.,()不是燃气涡轮喷气发动机喷管的功用,A、提高燃气的速度B、提高燃气的压力C、产生反推力D、降低噪音,B,.,改变涡轮喷气发动机喷管的最小截面的面积可以改变(),A、发动机的工作状态B、反压C、大气压D、发动机的重量,A,.,亚音速喷管是一个()的管道,A、圆柱形B、扩张形C、收敛形D、缩扩形,C,.,亚音速喷管是由()组成的,A、排气管和喷口B、整流锥和喷口C、中介管和喷口D、导流器和旋流器,AC,.,亚音速喷管的喷口位于：,A、排气管之前B、排气管之后C、扩压器之前D、扩压器之后,B,.,燃气涡轮喷气发动机喷管的实际落压比是：,A、喷管进口处的静压与出口处的总压之比B、喷管进口处的静压与出口处的静压之比C、喷管进口处的总压与出口处的总压之比D、喷管进口处的总压与出口处的静压之比,.,燃气涡轮喷气发动机喷管的实际落压比：,A、可以等于可用落压比B、一定等于可用落压比C、可以大于可用落压比D、可以小于可用落压比,.,2、收缩喷管的三种工作状态A、亚临界工作状态当:时,喷管处于亚临界工作状态,这时喷管出口气流马赫数小于出口静压等于反压,是完全膨胀实际落压比等于可用落压比,而且随着反压的降低,通过喷管的质量流量不断的增加所以我们定义:喷管出口反压大于气流的临界压力,喷管内和喷管出口处气流的速度全部为亚音速气流的工作状态称为亚临界工作状态,.,B、临界工作状态:当:时喷管处于临界工作状态,这时喷管出口气流马赫数等于出口静压等于反压,而且都等于临界压力是完全膨胀实际落压比等于可用落压比,都等于临界压比,这时,当来流总压和总温不变时,通过喷管的质量流量达到最大值所以我们定义:喷管出口反压等于气流的临界压力,喷管出口处气流的速度等于音速的工作状态称为临界工作状态,.,C、超临界工作状态当:时喷管处于超临界工作状态。这时喷管出口气流马赫数等于,出口静压等于临界压力而大于反压,是不完全膨胀,实际落压比小于可用落压比当来流总压和总温不变时,通过喷管的质量流量不随反压的变化而变化,达到最大值所以我们定义:喷管出口反压小于气流的临界压力,喷管出口处气流的速度等于音速的工作状态称为超临界工作状态。,.,亚音速喷管出口气流马赫数最大等于：,A、1.85B、0.5C、1.0D、2.0,.,亚音速喷管有()三种工作状态,A、亚临界，临界和超临界B、稳定，不稳定和过渡C、定常不定常和超定常D、完全膨胀，不完全膨胀和过度膨胀,.,当收缩喷管的实际落压比等于可用落压比时，喷管处于()工作状态,A、亚临界B、临界C、超临界D、不能判断的,.,当收缩喷管的可用落压比等于1.85时，喷管处于()工作状态,A、亚临界B、临界C、超临界D、过渡膨胀,.,简单收敛形喷口的工作状态：,A、有两个，分别为亚音速排气状态和超音速排气状态B、有三个，分别是亚临界、临界和超临界工作状态C、有三个，分别是亚音速排气，音速排气和超音速排气状态D、有两个，分别为不完全膨胀状态和过度膨胀状态,.,简单收敛形喷口：,A、排气速度小于音速时是不完全膨胀状态B、排气速度等于音速时，是不完全膨胀状态C、排气速度小于或等于音速时，是不完全膨胀状态D、排气速度小于音速时，是完全膨胀状态,.,3.2.2超音速喷管,1、收敛扩张喷管超音速喷管是一个先收缩后扩张形的管道。,.,2、收敛扩张形喷管气流流动状态,面积比公式：在缩扩形喷管中,任意一个截面的面积与临界截面的面积之比,.,一、不同反压下缩扩形喷管中的流动面积比公式告诉我们:要建立一定数的超音速气流,就必须有一定的管道面积比。但这仅仅是一个必要条件,具备了面积比的条件后,能否实现超音速流动,还要由气流本身的总压和一定的反压条件来决定。为了方便,保持总压不变,看反压的变化对缩扩形喷管内流动所产生的影响,.,.,1p*pb时：缩扩形喷管内各截面上的压力均相等,故喷管内的气体没有流动,沿喷管轴线的压力和马赫数的分布如图曲线表示,点表示通过喷管的质量流量和出口截面的压比。2pbp*时：这时在收缩段气流的压力不断下降,马赫数不断上升,在喉部压力最低,马赫数达到最大值,但小于,在扩张段气流的压力又不断地上升,马赫数逐渐下降,在出口截面压力等于反压,如图曲线所示。3pb继续下降时：这时喉部气流达到音速,即。但由于这时反压的值大于喉部气流的压力,所以,气流流入扩张段后,其压力又重新回升,到出口截面,气流的压力等于反压。,.,4继续降低反压,喉部以后,气流加速到超音速,但是,最初不能使整个扩张段内的流动全为超音速,因为这时的反压仍然大于为获得全超音速所需的出口压力，所以，由喉部下游的超音速气流在高反压的作用下,在扩张段的某个截面上形成一道正激波,激波的位置随反压的大小而变,反压愈高,激波离喉部愈近。超音速气流通过激波后突变为亚音速气流,压力突然升高,而后气流在扩张段内流动马赫数逐渐减小,压力逐渐增高,到出口截面气流的压力等于反压。,.,5随着反压的降低,扩张段内的激波的位置向远离喉部的方向移动,当反压降到某一数值时,正激波的位置刚好在拉瓦尔喷管的出口处,这时喷管的扩张段已全部为超音速流动,超音速气流通过正激波后变为亚音速气流。出口截面气流的压力恒等于反压,将此反压记作,也是一个划界线的压力。6反压再降低,激波移出管口变为斜激波系,这时喷管内的整个流动已固定下来不再随反压而变化。反压的变化只影响管外的波系。反压降低,激波强度变弱。,.,7当反压下降到某一数值时,出口截面处气流的压力恰好等于反压,出口处既不产生激波,也不产生膨胀波,这时的反压记作,又是一个划界限的反压。8再降低反压,喷管出口截面处气流的压力大于反压,喷管外产生膨胀。,.,四种流动类型三个划界限的反压将缩扩形喷管内的流动划为四种流动类型,这四种流动类型是:1、亚音速流态:当p*pbpb1时,缩扩形喷管内全为亚音速流,同时Mae。是完全膨胀状态。2、管内产生激波的流态:当pb1pbpb2时,缩扩形喷管的喉部为临界状态,其下游一段为超音速气流,激波后为亚音速气流,所以,Mae。由于pepb,所以这种流态也是完全膨胀状态。3、管外产生斜激波的流态:当pb2pbpb3喷管的扩张段全部为超音速气流,所以,Mae。由于pepb,所以这种流态是过度膨胀状态。4、管外产生膨胀波的流态:当pb3pb时,喷管的扩张段全部为超音速气流,所以,Mae。由于pepb,所以这种流态是未完全膨胀状态。在缩扩形喷管出口建立超音速流