《飞行器发动机复习》ppt课件

1、“飞行器发动机原理复习2021-9-25南京航空航天大学能源与动力学院南京航空航天大学能源与动力学院“飞行器发动机原理考试安排飞行器发动机原理考试安排考试时间：考试时间：4 4月月2727日周六日周六18:30 20:3018:30 20:30地点：地点： 721721答疑地点：动力楼答疑地点：动力楼319319“飞行器发动机原理题型飞行器发动机原理题型一、选择题每题一、选择题每题2 2分，共分，共1010分分 二、简答题每题二、简答题每题1010分，共分，共5050分分三、综合题三、综合题3 3题，共题，共4040分分 有计算题，请带计算器。有计算题，请带计算器。 第一章第一章 燃气涡轮发动

2、机热力气动根底燃气涡轮发动机热力气动根底第一节第一节 热力学第一定律热力学第一定律一、理想气体的形状方程式一、理想气体的形状方程式二、比热容和热量二、比热容和热量三、工质的内能三、工质的内能四、外功四、外功五、工质的焓五、工质的焓六、热力学第一定律六、热力学第一定律七、热力过程七、热力过程第二节第二节 热力学第二定律热力学第二定律一、气体工质的熵一、气体工质的熵二、热力学第二定律二、热力学第二定律第三节第三节 气体动力学的根本方程气体动力学的根本方程一、常用气体动力学的根本方程一、常用气体动力学的根本方程二、音速和马赫数二、音速和马赫数三、气流的滞止参数和气动函数三、气流的滞止参数和气动函数四

3、、膨胀波和激波四、膨胀波和激波第一章第一章 燃气涡轮发动机热力气动根底燃气涡轮发动机热力气动根底一、概念区分一、概念区分1.1.形状参数和过程参数形状参数和过程参数形状参数：仅与过程的起点和终点有关，而与过程形状参数：仅与过程的起点和终点有关，而与过程的途径无关的参数，如温度、压强、密度、焓、的途径无关的参数，如温度、压强、密度、焓、内能、熵等。内能、熵等。过程参数：不仅与过程的起点和终点有关，而且与过程参数：不仅与过程的起点和终点有关，而且与过程的途径有关的参数，如加热量、外功、比热过程的途径有关的参数，如加热量、外功、比热等。等。2.2.可逆过程和不可逆过程可逆过程和不可逆过程可逆过程的条

4、件：可逆过程的条件：气体内部的温度和压力一直均匀一致处于平衡过气体内部的温度和压力一直均匀一致处于平衡过程，程，没有摩擦即没有没有摩擦即没有“内热内热 。过程可逆性与过程可逆性与“内热内热 和绝热的关系和绝热的关系第一章第一章 燃气涡轮发动机热力气动根底燃气涡轮发动机热力气动根底二、常用热力过程二、常用热力过程特点和关系式压力、比容特点和关系式压力、比容和温度和温度1.1.定容过程定容过程 交换的热量全部用来改动气体的内能。交换的热量全部用来改动气体的内能。2.2.定压过程定压过程 交换的热量除了改动气体的内能外，还进展功交换的热量除了改动气体的内能外，还进展功的交换。的交换。3.3.定温过程

5、定温过程 交换的热量全部用于进展功的交换，气体的内交换的热量全部用于进展功的交换，气体的内能不变。能不变。4.4.绝热过程可逆绝热过程、等熵过程绝热过程可逆绝热过程、等熵过程 气体进展功的交换的能量全部来源于气体内能变气体进展功的交换的能量全部来源于气体内能变化。化。 比热比，绝热系数。比热比，绝热系数。5.5.多变过程多变过程 n n多变指数。多变指数。TTpp1212TTvv1212vvpp2112TTvvpp1221112TTvvppnnn1221112第一章第一章 燃气涡轮发动机热力气动根底燃气涡轮发动机热力气动根底二、常用热力过程二、常用热力过程特点和关系式压力、比容特点和关系式压力

6、、比容和温度和温度定压过程定压过程n=0p=const定容过程定容过程n=v=const定温过程定温过程n=1T=const可逆绝热可逆绝热过程过程n=pv=const不可逆绝不可逆绝热过程热过程紧缩时紧缩时n膨胀时膨胀时1nl l； c. c. 当当M0M0添加时，添加时， 减小，减小， l 1M0 1时，出现脱体激波，时，出现脱体激波， l l。第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气发动机部件一、进气道一、进气道3.3.超音速进气道超音速进气道 种类和特点种类和特点 外压式：进气道内亚音速流；外压式：进气道内亚音速流； 内压式：全部紧缩在进气道内部完成；内压式：全部紧缩在进气道内部完成；

7、 混合式：进气道入口为超音速流。混合式：进气道入口为超音速流。 喘振机理、特点和危害喘振机理、特点和危害 调理调理 调理缘由：发动机所需流量和进气道提供流量不匹配。调理缘由：发动机所需流量和进气道提供流量不匹配。 调理方法：调理喉道面积、开旁路阀门等。调理方法：调理喉道面积、开旁路阀门等。第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气发动机部件二、压气机二、压气机1.1.压气机的功用压气机的功用2.2.压气机的加功原理压气机的加功原理 速度三角形速度三角形 加功原理亚音加功原理亚音 沿程参数变化总静温、总静压、绝对速度沿程参数变化总静温、总静压、绝对速度 效率效率3.3.失速、旋转失速、喘振失速、旋

8、转失速、喘振第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气发动机部件二、压气机二、压气机4.4.压气机的通用特性压气机的通用特性 压气机特性压气机特性 = = 压气机在非设计工况下的性能压气机在非设计工况下的性能 类似三条件：几何类似、运动类似、动力类似类似三条件：几何类似、运动类似、动力类似 从通用特性曲线看压气机任务从通用特性曲线看压气机任务等类似转速线、等效率线、喘振边境限等类似转速线、等效率线、喘振边境限 压气机任务点变化及其特点压气机任务点变化及其特点 防喘措施和原理防喘措施和原理 中间级放气、可调叶片、双轴压气机。中间级放气、可调叶片、双轴压气机。第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气

9、发动机部件三、熄灭室三、熄灭室1.1.熄灭室的功用和要求熄灭室的功用和要求 点火可靠、熄灭稳定；熄灭完全；总压损失小；熄灭室点火可靠、熄灭稳定；熄灭完全；总压损失小；熄灭室出口温度场分布应符合要求；尺寸小，发热量大等。出口温度场分布应符合要求；尺寸小，发热量大等。2.2.熄灭室构造方式熄灭室构造方式 单管熄灭室、联管熄灭室、环形熄灭室。单管熄灭室、联管熄灭室、环形熄灭室。3.3.熄灭室任务过程熄灭室任务过程第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气发动机部件四、涡轮四、涡轮1.1.涡轮的功用涡轮的功用2.2.涡轮的任务原理涡轮的任务原理 速度三角形速度三角形 任务原理任务原理 沿程参数变化总静温

10、、总静压、绝对速度沿程参数变化总静温、总静压、绝对速度 效率效率3.3.涡轮的特点涡轮的特点 轮缘功大轮缘功大 导向器在前导向器在前第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气发动机部件五、加力熄灭室五、加力熄灭室1.1.加力熄灭室的功用和要求加力熄灭室的功用和要求 点火可靠；熄灭完全；熄灭无振荡；总压损失小。点火可靠；熄灭完全；熄灭无振荡；总压损失小。2.2.加力熄灭室任务过程加力熄灭室任务过程第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气发动机部件六、喷管六、喷管1.1.喷管的功用喷管的功用 气流加速产生推力；经过喷管临界截面调理发动机工况。气流加速产生推力；经过喷管临界截面调理发动机工况。2.2.

11、喷管的任务形状喷管的任务形状 临界、亚临界、超临界临界、亚临界、超临界3.3.喷管对发动机任务的调理作用喷管对发动机任务的调理作用 减小喷管临界截面积，会使涡轮的压降减小。减小喷管临界截面积，会使涡轮的压降减小。 开加力时，为坚持发动机原来任务形状，必需放大开加力时，为坚持发动机原来任务形状，必需放大A8A8。第四章第四章 涡轮喷气发动机特性涡轮喷气发动机特性第一节第一节 各部件的共同任务各部件的共同任务一、共同任务的条件一、共同任务的条件二、调理规律的讨论二、调理规律的讨论三、共同任务线三、共同任务线第二节第二节 发动机特性发动机特性一、转速特性一、转速特性二、速度特性二、速度特性三、高度特

12、性三、高度特性四、过渡形状特性四、过渡形状特性第三节第三节 发动机通用特性和台架性能换算发动机通用特性和台架性能换算一、发动机类似任务条件一、发动机类似任务条件二、发动机的通用特性二、发动机的通用特性三、台架性能换算三、台架性能换算第四节第四节 双轴涡轮喷气发动机双轴涡轮喷气发动机一、双轴涡轮喷气发动机的任务特点一、双轴涡轮喷气发动机的任务特点二、双轴涡轮喷气发动机的共同任务二、双轴涡轮喷气发动机的共同任务三、双轴涡轮喷气发动机的调理规律和特性三、双轴涡轮喷气发动机的调理规律和特性第五节第五节 加力涡轮喷气发动机加力涡轮喷气发动机一、加力的任务特点一、加力的任务特点二、加力涡轮喷气发动机的调理规律和特性二、加力涡轮喷气发动机的调理规律和特性三、喷液加