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时间:2011-02-09 20:29来源:蓝天飞行翻译 作者:admin
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的减少,燃烧效率提高。
缺点:制造费用高,拆卸困难和耗费时间。
第十七章动力装置
5.涡轮
(1)功用:
从燃烧室出来的燃气中吸收能量,并将其膨胀到较低
的压力和温度,产生扭矩。
实际就是将热燃气的能量转换成机械能为驱动压气机
和附件提供功率。在涡轮螺旋桨、涡轮风扇和涡轮轴发动
机它还为螺旋桨、风扇和旋翼提供轴功率。
涡轮是高温高压燃气作用下旋转做功的部件,由静子
和转子组成,能量交换方式与压气机正好相反。
第十七章动力装置
第十七章动力装置
涡轮
第十七章动力装置
第十七章动力装置
第十七章动力装置
6.喷管
(1)功用:
喷管的主要功用:是使从涡轮流出的燃气膨胀,加速,
以一定的速度和要求的方向排入大气,得到需要的推力。
在涡轮喷气,涡轮风扇发动机中排气流的速度和压力产生
推力;
在涡轮螺旋桨发动机中,排气流只提供少量的推力,大部
分能量已经由涡轮吸收,用来驱动螺旋桨。
第十七章动力装置
6.喷管
第十七章动力装置
第十七章动力装置
根据牛顿第三定律:作用力等于反作用力,作用在飞机
上的推力等于气体排出时所用的力。
由牛顿第二定律:
      2 1 2 1 F  ma  m v  v / t  m/ t v  v
喷气发动机的原理
式中:m是喷出的燃气的质量;
v2是燃气喷出时的速度;
v1是飞机的速度。
第十七章动力装置
以空气作为工质:
1、进气道将所需的外界空气以最小的流动损失送到压气机;
2、压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩作功,提高空气的
压力;
3、空气在燃烧室内和燃油混合燃烧,将燃料化学能转变成热
能,生成高温高压的燃气;
4、燃气在涡轮内膨胀,将燃气热能转变为机械能,驱动涡轮
旋转,带动压气机;
5、燃气在喷管内继续膨胀,加速燃气,燃气以较高速度排
出,产生推力。
产生高温高压燃气的装置称为:燃气发生器
(2)工作过程
第十七章动力装置
(1)组成
2.涡轮螺旋桨发动机
由航空燃气轮机、螺旋桨、减速器组成,它的结构特
点是在涡喷发动机的基础上加了一个螺旋桨和减速器。
螺旋桨
减速器
第十七章动力装置
螺旋桨推进和喷气推进
第十七章动力装置
由于涡轮轴转速远高于螺旋桨的工作转速,它们之间装
有减速器。
减速器:使螺旋桨在较低的转速下工作;使发动机在高速下
工作,双方都使整台发动机具有较高的效率。
在涡轮螺桨发动机,涡轮输出功率带动螺旋桨,使其产生
拉力;
从喷管喷出的燃气产生的推力对整个推进力占很小的份
额。
螺旋桨可由压气机轴直接驱动或由自由涡轮轴驱动。
第十七章动力装置
①空气通过进气道进入发动机
②压气机将空气压缩
③高压空气进入燃烧室和燃油混合燃烧将化学能转变为热
能形成高温高压燃气
④高温高压燃气在涡轮膨胀,推动涡轮旋转带动压力机和
螺旋桨。
⑤大量空气流过螺旋桨,其速度增加使螺旋桨产生很大拉
力。
(2)工作过程
第十七章动力装置
①涡轮输出的功率大于压气机所消耗的功率,大出的部分
传给螺旋桨
②涡桨发动机的总推力由两部分组成:
螺旋桨产生的拉力,占85∽90%
反作用推力,占10∽15%
③在一定亚音速范围内,具有较好的经济性, 发动机工
作效率比涡轮喷气发动机高的多。
④螺旋桨是对大量的空气施加相对小的加速产生拉力;涡
喷发动机是对较小量的空气施加相对大的加速产生推
力。
(3)特点
速度一般800公里/小时以下,适用于中速客机和支线客机
第十七章动力装置
涡扇发动机由进气道、风扇、压气机、燃烧室、涡
轮、尾喷管组成。压气机有低压压气机和高压压气机,涡
轮也有高压涡轮和低压涡轮。
(1)组成
3.涡轮风扇发动机
第十七章动力装置
涡轮风扇发动机
涡扇发动机组合了涡轮喷气和涡轮螺桨发动机的优点。
第十七章动力装置
主要机件
CFM56-7发动机
第十七章动力装置
空气流经风扇后分成两路:
一路是内涵气流,空气继续经压气机压缩,在燃烧室和燃
油混合燃烧,燃气经涡轮和喷管膨胀,燃气以高速从尾
喷口排出,产生推力;
另一路是外涵气流,流经风扇后的空气直接通过管道排到
机外(短外涵)或者一直流到尾喷口同内涵气流混合或
分别排出(长外涵)
(2)工作过程
外涵道与内涵道的流量之比,叫做涵道比,也叫流量比。
风扇它可由单独的涡轮驱动(如三转子发动机),也
可是低压涡轮驱动的低压压气机的第1级(如双转子发动
机)。
第十七章动力装置
长外涵
短外涵
第十七章动力装置
涵道比越大,流量越大,推力大
效率高,适合高亚音速(M=0.8-0.9)飞行
喷气噪音低,风扇噪音大
推力由内涵和外涵共同产生,风扇是产生推力的主要部
件。
目前,民航运输机广泛采用高涵道比的涡扇发动机,保证足
够的推力和良好的经济性。
涡扇式发动机特点
第十七章动力装置
工作和构造上,涡轮轴发动机同涡轮螺桨发动机根
相近。它们都是由涡轮风扇发动机的原理演变而来,只
不过涡桨是将风扇变成了螺旋桨,而涡轴是将风扇变成
了直升机的旋翼。
(1)组成
4.涡轮轴发动机
涡轮轴发动机包括:燃气发生器和自由涡轮。
自由涡轮和燃气发生器涡轮只有气动联系,即流过燃
 
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