发动机原理构造.概论

1、航空发动机原理与构造,航空燃气涡轮发动机原理与构造,内 容： 航空燃气涡轮发动机原理、涡轮风扇发动机构造。 学时分配：发动机原理12学时； 发动机构造28学时。,第一章 概 论,1903年12月17日，莱特兄弟制造成功世界第一架有动力的飞机升空，至今已经有整整一百年的历史。飞机的动力装置航空发动机由开始的活塞式发动机到后来的燃气涡轮发动机，已经发生了巨大的变化。,1 航空发动机的基本概念一、历史概况,1活塞式发动机 莱特兄弟飞机上的发动机： 12匹马力，水冷四缸活塞式发动机。 发展： 功率：几马力几十马力近4000马力； 缸数：2个，4个，28个； 缺点： 1）飞机的飞行速度达到或接近声速时，

2、发动机增加的功率有限； 2）螺旋桨产生的拉力是随飞行速度的增大而减小的。,2燃气涡轮发动机 第一代航空燃气涡轮喷气发动机二十世纪四十年代出现， 轴流式压气机的涡喷发动机，德国，1939年； 离心式压气机的涡喷发动机，英国，1944年； 特点：发动机推进器 优点： 1）在重量和外廓尺寸较小的条件下，发出巨大的推进功率。 2）发动机的推力随飞行速度的增加而增加。,二、发动机的分类,1基本概念 发动机 热机 航空动力装置：热机推进器 2分类 （1）火箭发动机 液态燃料液体火箭发动机，长征、级， 固体燃料固体火箭发动机，级，潜艇火箭 。,（2）航空发动机,活塞式 燃气涡轮发动机 涡喷(WP)：适用于高

3、空，高速； 涡桨(WJ)：适用于低速M0.5,低空56千米； 涡扇(WS)：适用于高亚声速M0.8左右，中高空11千米左右，经济性好； 涡轴(WZ)：适用于直升机，低速，低空，输出轴功率。,F119,F119,GE90,RB199,RB199,A-31,三、航空燃气涡轮发动机的设计要求,1力量大 2重量轻 3吃的少 4少生病 5寿命长,四、发展历史,第一代 涡喷二十世纪四十年代 第二代 涡喷二十世纪五十年代 第一代 民用涡扇1960年问世 第二代 民用涡扇二十世纪六十年中期 第三代 民用涡扇二十世纪七十年初出现 第一代 军用涡扇1966年 第二代 军用涡扇1974年出现,2 燃气涡轮发动机工作

4、过程,一、活塞式发动机 1工作过程 进气压缩点火燃烧（加热）膨胀做功排气 2热力循环 特点： （1）由四个过程组成 （2）不连续 （3）定容加热,二、燃气涡轮发动机的热力循环,特点： （1）也由四个过程 组成 （2）连续工作 （3）定压加热,热力循环 绝热压缩 等压加热 绝热膨胀 等压放热,2 涡轮喷气发动机的组成和工作过程,三、发动机理想循环 (1) 绝热压缩过程：在进气道、压气机内进行； (2) 定压加热过程：在燃烧室中进行； (3) 绝热膨胀过程：在涡轮和喷管中进行； (4) 定压放热过程：在大气中进行。 称为布莱顿循环。,四、涡轮喷气发动机的组成,进气道顺利引气。 压气机压缩空气，提高

5、空气压力。 燃烧室燃料化学能热能。 涡轮将部分热能转变为涡轮功，带动压气机。 喷管充分膨胀，加速排气。,五、航空燃气涡轮发动机的主要性能指标,1推力 2压气机增压比 3涡轮前燃气温度 4推重比 5燃油消耗率,六、航空燃气涡轮发动机的站位,1定义 发动机的主要截面的标准编号。 2老站位规定 0站位(截面)发动机远前方； 1站位进气道出口，压气机进口； 2站位压气机出口，燃烧室进口； 3站位燃烧室出口，涡轮进口； 5站位(新规范统一为9)喷管出口。,六、航空燃气涡轮发动机的站位,军用发动机截面偏号09（国标） 0站位发动机远前方； 1站位进气道进口； 2站位：进气道出口，压气机（风扇）进口； 3站位：压气机出口，燃烧室进口 ； 4站位燃烧室出口，涡轮进口； 5站位涡轮出口，加力扩散器进口； 6站位加力扩散器出口，加力燃烧室进口； 7站位加力燃烧室出口； 8站