航空燃气涡轮发动机原理复习知识点
第一章
记住华氏度与摄氏度之间的关系：Tf=32+9/5Tc
记住P21的公式1-72，p23的公式1-79,1-80 ，p29的公式1-85以及p33的公式1-99。
第二章燃气涡轮发动机的的工作原理
1.燃气涡轮发动机是将燃油释放出的热能转变成机械能的装置。它既是热机又是推进器。
2.燃气涡轮发动机分为燃气涡轮喷气发动机，涡轮螺旋桨发动机，涡轮风扇发动机。其中涡轮风扇发动机是由进气道，风扇。低压压气机，高压压气机，燃烧室，高压涡轮，低压涡轮和喷管组成。涡轮风扇发动机是由两个涵道的。
3.外涵流量与内涵流量的比值，称为涵道比，B=Qm1/Qm2.
4.与涡轮喷气发动机相比，涡轮风扇发动机具有推力大，推进效率高，噪音低等特点。
5.单转子涡轮喷气发动机是由进气道，压气机，燃烧室，涡轮和喷管五大部件组成的。
其中压气机，燃烧室，涡轮称为燃气发生器，也叫核心机。
6.涡轮前燃气总温用符号T3*来表示，它是燃气涡轮发动机中最重要的，最关键的一个参数，也是受限制的一个参数。
7.发动机的排气温度T4*，用符号EGT表示。
8.发动机的压力比简称为发动机压比，用符号EPR表示。
9.要会画书本p48页的图2-9的布莱顿循环并且要知道每一个过程表示什么意思。
10.要知道推力的分布并且要掌握推力公式的推导过程。（简答题或者综合题会涉及到。自己看书本p5到P56）。
11.了解几个喷气发动机的性能指标：推力，单位推力，推重比，迎面推力，燃油消耗率。
第三章进气道
1.进气道的作用：在各种状态下，将足够量的空气，以最小的流动损失，顺利的引入压气机；当压气机进口处的气流马赫数小于飞行马赫数时，通过冲压压缩空气，以提高空气的
压力。
2.掌握气流参数沿流程的变化。（p63）
3.单位时间进入进气道的空气质量称为空气流量。影响流量的因素有大气密度，飞行速度和压气机的转速。
4.流动损失：存在唇口损失和内部流动损失。
5.进气道的流动损失用总压恢复系数来描写，进气道的总压恢复系数是进气道出口的处的总压与来流的总压之比。
6.进气道的冲压比是进气道出口处的总压与远前方的气流静压的比值。影响进气道冲压比的因素有流动损失、飞行速度和大气温度的。
7.进气道远前方截面的面积与进气道唇口处的面积的比值为流量系数。
8.掌握流量系数与流线谱与对应的飞行马赫数之间的关系。（P66）
9.超音速进气道分为内压式、外压式和混合式三总基本类型。
内压式：先收敛后扩张，等熵减速，最小截面处达到音速。
外压式：利用一道或多道斜激波加上最后一道正激波使超音速气流变为亚音速进入扩张形进气道减速。
混合式：在进气道以外压缩后仍为超音速，进入进气道后通过喉部或扩张段中的正激波变为亚音速。
内压式存在一个起动问题，所谓的起动过程就是进气道口前的脱体激波移动至喉部下游某一稳定位置的过程。
第四章压气机
1.压气机式航空燃气涡轮发动机中的一个重要部分，它的主要作用是对流过它的空气进行压缩，提高空气的压力，为燃气膨胀做工创造条件，以改善发动机的经济性，增大发动机的推力。
2.压气机可以分为离心式压气机和轴流式压气机。所谓离心式压气机是，空气在工作叶轮沿远离叶轮选中中心的方向流动；而轴流式压气机是，空气在工作叶轮内基本沿发动机的轴线方向流动的。
3.离心式压气机由进气装置，工作叶轮，扩压器，集气管等部分组成。其中叶轮和扩压器是离心压气机的两个主要部件。这是一种由惯性增压为主，扩散增压为辅的压气机。
4.离心式压气机的优点：单级增压比高；一级的增压比可以达到4：1，甚至更高；同时稳定的工作范围宽；结构简单可靠；重量轻，所需的起动功率小。
缺点：流动损失大，尤其是级间损失大不适用于多级，最多两级，效率低，单位面积的流通能力低，所以迎风面积大，阻力大。
本章重点轴流式压气机，希望同学自己可以把课本认真看一看。
5.轴流式压气机是由高速旋转的转子和与机匣固定在一起不动的静子组成的。静子是由整流器构成的，转子是由工作叶轮构成的。
6.一个工作叶轮加上一个位于其后的整流器就形成了轴流式压气机的一级，轴流式压气机式多级的，于是工作叶轮和整流环交错排列就形成了多级轴流式压气机。
7.轴流式压气机的优点：可以用增加级数的方法提高压气机的增压比，以提高压气机的效率，通常轴流式压气机的效率可以达到0.85以上；与离心式压气机相比，轴流式压气机单位面积的流通能力高，所以迎风面积小，阻力小。
缺点：单级增压比低而且结构复杂。
8.将叶轮或整流环前后的截面称为特征面。
9.知道并掌握叶栅、基元级，叶轮进口处速度三角形，叶轮出口处速度三角形。重点掌握决定基元级速度三角形的因素并且会画速度三角形。（P76-79）
10.轴流式压气机主要是利用扩散增压的原理来提高空气压力的。基元级由工作叶栅和整流器叶栅通道组成，两处叶栅通道均是扩张形的。当气流流过整流器叶栅通道后，由于整流环叶片间的通道也是扩张形的，使气流的绝对速度降低，绝对运动动能转变为压力位能和内能，使气流压力进一步提高。
11.知道并掌握反力度的概念，而且还要会画反力度的速速三角形。（P82）
12.平面叶栅的主要参数
叶型的几何参数
中弧线：叶型内切圆中心的连线为中弧线，简称中线。弦长：中弧线与叶型型线的前后缘分别相交于A和B，其两点的连线叫做弦，弦的长度叫做弦长。
了解什么是最大挠度，最大厚度，叶型前缘角和后缘角，叶型弯角。
决定叶片位置的参数
叶型安装角：弦线与额线之间的夹角。知道什么是几何进口角和几何出口角，叶距，叶栅稠度的概念。
13.平面叶栅中的流动损失有：在叶片表面附面层内的摩擦损失；在逆压梯度作用下可能出现的附面层损失；尾迹损失；尾迹和主流区的掺混损失；在叶片的前缘或背部可能出现超音速而造成的激波损失。这五项损失称为叶型损失或二次损失。
14.重点了解什么是进气角，出气角，攻角。（P85）
15掌握压气机叶片为什么要做成扭转的—是为了满足从叶根到叶角攻角相等。
16.轴流式压气机机匣的结构类型有以下三种：等外径的结构类型，适用于大流量，中等增压比的压气机；等内经的结构型式，适用于小流量，高增压比的压气机；等内经的结构型式，适用于大流量，高增压比的压气机。
17了解多级轴流式压气机中各级的特点。（书本91页）
18了解什么是压气机的增压比，压气机的功并能知道公式4-16的影响因素。（书本93页）
19.绝热压气机与理想绝热压气机的区别在于绝热压气机功考虑了流动损失。包括五项叶型损失，此外还有二次流损失：环壁附面层及其与叶型附面层的相互作用引起的损失；径向间隙存在引起的损失；间隙涡和通道涡引起的损失；叶片附面层潜移引起的损失。
20.压气机的效率是理想压气机功与绝热压气机功之比。整台压气机的效率低于各级压气机的效率。
21.影响压气机功率的因素有：流过压气机的空气流量，压气机的增压比。进气总温和效率。
22.一台压气机的工作状况是由以下四个参数所决定的：流过压气机的空气流量，压气机转子的转速，进入压气机空气的总温，总压。
23将各转速下不稳定工作点连接起来成的曲线称为喘振边界。（见书本101页图4-41）
24.攻角和流量系数（考点）：工作叶轮进口处相对速度的方向与叶片弦线之间的夹角叫攻角或者说工作叶轮进口处与叶片的几何安装角直插叫做攻角。影响攻角的因素：转速和工作叶轮进口处的绝对速度。
25正攻角过大会使气流在叶背处发生分离；负攻角过大会使气流在叶盆处发生分离；而造成涡轮状态。
26流量系数过小，会使气流在叶背处发生分离；流量系数过大，会使气流在叶盆处发生分离，而造成涡轮状态。
27攻角过大，气流在叶背处发生分离，这种现象叫做失速。
28.了解下书本上的相似理论。
29了解什么是旋转失速和其分类。（书本111页）
30压气机喘振是气流沿压气机轴线方向发生的低频率、高振幅的震荡现象。
31了解喘振时的现象。（书本112页）
喘振的根本原因是由于攻角过大，使气流在叶背处发生分离而且这种分离严重扩展至整个叶栅通道。
32.压气机喘振发生的条件：发动机转速减小而偏离设计值，压气机进口总温高，发动机空气流量骤然减少，发动机损伤和翻修质量差。
33了解造成发动机空气骤然减少的情况以及排除方法。（114）
34防喘的方法：压气机中间级放气，可调导向叶片和整流叶片；双转子或三转子。
可调导向器叶片和整流器片优点是可以防喘，改善发动机的加速性能，适用于高增压比的发动机。缺点是增加了一套控制机构。
第五章燃烧室
1.对燃烧室基本性能的要求是点火可靠，燃烧恒定，燃烧完全，总压损失小，尺寸小，出口温度分布满足要求，排气污染小。
2.油气比是进入燃烧室的燃油的流量与进入燃烧室的空气流量的比值。
3.进入燃烧室的空气流量和进入燃烧室的燃油流量完全燃烧所需要的最小理论空气量之比叫做余气系数。余气系数的物理意义是表示贫油和富油的程度，小于1为富油，大于1为贫油。对于航空煤油，理论空气流量L0为1
4.7公斤空气/公斤燃油。
4.稳定燃烧的条件是：燃烧时的气流速度等于火焰的传播速度。
5.为了衡量燃烧完全的程度，常用燃烧效率和燃烧完全系数来表示。
6.重点掌握燃烧完全系数与油气比之间的关系，以及是如何推导出来的。（书本123页）
7.通常用总压恢复系数来衡量燃烧室中的总压损失。燃烧室的总压恢复系数是燃烧室出口处的总压与燃烧室进口处的总压大小之比。
8.燃烧室中气流总压下降的原因有四个：扩压产生的流阻损失；空气从小孔，缝隙流入燃烧室时的摩擦损失；冷热气流掺混造成的损失，加热造成的热阻损失。
9.为了保证涡轮转子叶片能安全可靠地工作，对燃烧室出口温度分布有两方面要求：在燃烧室出口环形通道上温度分布要尽可能均匀。在径向上靠近涡轮叶尖和叶根处的温度应低一点，而在距叶尖大约三分之一处温度高。通常用温度系数来衡量燃烧室出口截面温度分布的均匀程度。
气的流态。
14.提高火焰传播速度的方法：促使燃油迅速汽化，组成余气系数合适的混合气，增大紊流强度。
15燃烧过程（重点考点）：第一股气流从火箭筒的头部经旋流器进入火焰筒，与从喷油嘴喷入的燃油形成混合气由点火器将头部混合气点燃后，边燃烧边向下游游动，当它达到回流区末端时，这部分气体已经基本上燃烧完毕。火焰筒掺混段的任务是将第二股气流引进火焰筒，第二股气流经过火焰筒侧壁上的小孔和窄缝进入火焰筒内。与高温燃烧产物掺混降温，获得所需要的出口温度和温度分布。并延长火焰筒壁面形成气模，将高温燃气与金属壁面分隔开，以保护冷却火箭筒。
16.燃烧室特性分为：燃烧特性，总压特性和熄火特性。
17.紊流火焰传播速度和层流火焰传播速度哪个大，为什么？
答：液态分为层流流动和紊流流动状态两种，紊流时，气体微团的运动极为紊乱，使火焰前锋的表面极为不规则，犹如锯齿状，而且随着紊流强度的增大，某些正在燃烧的气团可能脱离火焰前锋而进入新鲜混合气中，某些新鲜混合气页可能穿入火焰前锋，形成犬牙交错的形状这就大大地增大了燃气与新鲜混合气的接触面积，向混合气传递的热量和活中心的扩散作用，使火焰的传播速度显著的增大。
第六章涡轮
1.涡轮是燃气涡轮发动机的重要部件之一，安装在燃烧室的后面，实在高温燃气作用下旋转做工的部件。在涡轮中，气流则将焓转变为动能，然后一部分动能通过动叶转变为功。
2.涡轮可以分为轴流式和径流式两种，航空上多采用轴流式涡轮。轴流式涡轮可以分为冲击式和反力式两种类型。冲击式涡轮的工作叶片的特征是前缘和后缘较薄，而中间厚。反力式涡轮的工作叶片的特征是前缘较厚，而后缘较薄。
3.燃气涡轮发动机的轴流式涡轮是由静子和转子组成的。
4.我们称相对动能不变化的涡轮为冲击式涡轮，而称那些相对动能有变化的为反力式涡轮。
5.反力度反应了燃气在叶轮中膨胀的情况。（142页）
6.涡轮的落压比是涡轮进口处的总压与涡轮出口处的总压之比。了解下书本上第143页到145页关于落压比的相关内容。
7.当涡轮落压比保持一定时，涡轮前燃气总温越高，则理想涡轮功越大；但是涡轮前总温受到涡轮叶片材料的限制，而不能任意提高。当涡轮前燃气总温保持一定时，涡轮落压比越大，则理想涡轮功越大。
8.整台涡轮的绝热涡轮功等于各级绝热涡轮功之和。多级涡轮的涡轮功等于各级涡轮功之和。
9.和压气机一样，涡轮也存在损失，包括叶型损失和二次损失。叶型损失有附面层内的摩擦损失；尾迹损失；尾迹和主流的掺混损失等。二次损失有：发生在叶尖和机匣内壁间径向间隙处的漏气损失，发生在叶尖处由叶盆背流动的潜流损失等。
10.为提高涡轮效率，减少损失，目前采取以下两种措施：安装轮箍和控制涡轮间隙或安装密封装置。
11.多级涡轮的效率高于各级效率。整台涡轮的效率大于各级涡轮的效率。
12了解书上的涡轮特性和其相似参数。
13涡轮的冷却方法有导热，冲击，对流放热，气膜冷却等。
14.冷却机匣可采用被动冷却和主动冷却两种。其中被动冷却分为外部冷却式机匣和内部冷却式机匣。主动冷却主要为主动间隙控制，但是采用主动控制间隙增加了冷却空气的消耗量，造成发动机推力下降，同时还会使发动机的结构复杂，重量增加。
15.在涡轮中为什么将涡轮喷嘴环（导向器）安置在工作叶轮的前面？
答：是为了改善涡轮的工作条件，因为气流流过导向器时，温度将降低。导向器安置在叶轮前面是固定不动的，两个相邻的导向叶片之间的通道是收敛形的，燃气在其中膨胀加速并使气流拐弯，将燃气的一部分热能转变为动能，引导气流的流动以合适的方向流入工作叶轮的。
16.比较压气机和涡轮作比较，找出它们的共性和特性。
压气机是压缩空气，为燃气膨胀做功创造条件。涡流是燃气膨胀做功，驱动压气机（和涡轮风扇）。二者都是与气流进行能量交换的叶片机，但程序上相反。压气机分离心式和轴流式，涡轮分径向内流式和轴流式，二者类似。压气机工作参数是进入压气机的空气流量、压气机转子转速、进入压气机的空气总温、总压。压气机性能参数是增压比和效率。压气机性能参数随工作参数的变化规律叫压气机特性。其中在进入压气机的空气总温、总压不变的情况下的压气机特性叫压气机的流量特性。涡流的流量特性与压气机的流量特性相匹配才能使发动机获得最大功率和性能。（仅作参考）。
第七章喷管
1.喷管安装在涡轮的后面，也是燃气涡轮发动机的一个重要部件。其主要功用是将从涡轮流出的燃气膨胀，加速，将燃气的一部分热焓转变为动能，提高燃气的速度，使燃气以很大的速度排出，这样可以产生很大的推力；其次产生反推力，缩短飞机的滑跑距离。第三是降低发动机的排气噪音。最后是通过调节喷过的临界面积来改变发动机的工作状态。
2.喷管分为亚音速和超音速喷管等几种类型。
3.亚音速喷管由排气管和喷口组成。排气管包括壳体、后整流锥和支板三个部分。
4.可用落压比：喷管进口处的总压与喷气管外大气压的比值称为可用落压比。
实际落压比：喷管进口处的总压与喷管出口处静压的比值称为实际落压比。实际落压比小于或等于可用落压比。
5.当喷管落压比保持不变时，T4*越高，则喷气速度V5越高。当喷管进口总温T4*保持不变时，落压比越高，则喷气速度越高；流动损失越小，则喷气速度越高。
6.重点掌握收缩喷管的三种工作状态（见书本160页，有可能是考点，重点，请同学自己认真看，记住数字1.85）
1、以双梁式直机翼为例，说明气动载荷是如何传递的。(18分) （1）蒙皮把气动载荷分别传给长桁和翼肋：蒙皮受气动吸力时，桁条和翼肋通过铆钉受拉对蒙皮提供支反力；蒙皮受气动压力时，蒙皮直接压在桁条和翼肋上，根据作用力与反作用力的原理，蒙皮把外载传递给了翼肋和长桁。 （2）长桁把自身承受的初始气动载荷传给翼肋 桁条与翼肋直接用角片（或间接通过蒙皮）相连，此时载荷方向垂直于长桁轴线，翼肋向长桁提供支持。此时，桁条可以看成支持在翼肋上的多点连续梁，长桁把气动载荷传递给了翼肋。至此，作用在蒙皮上的气动载荷直接或由长桁间接地全部传给了翼肋。 （3）翼肋把气动载荷转换成了垂直载荷和力矩，并相应的传到了梁腹板和组成封闭翼盒的各元件上 （4）翼梁将剪流往根部传递 由于梁腹板的抗弯能力比梁的缘条小的多，可略去其承弯能力，因而腹板以平板受剪的形式平衡，并将剪流往根部传递。最后在根部有机翼—机身对接接头提供垂直方向的支反力来平衡。 （5）蒙皮、腹板承受扭矩。机翼的第三个总体内力扭矩以蒙皮和腹板受剪的形式，向根部传递，总扭矩到机翼根部应通过加强肋将一圈剪流转换成适合于机翼—机身对接接头承受的一对集中力，再通过接头传给机身。 2、说明双梁式直机翼的普通翼肋的作用。(10分) （1）用以承受蒙皮传来的局部气动载荷 （2）把局部气动载荷转换成适合于主受力盒段各组成元件受力特性的载荷形式 （3）然后把它们传到这些主要元件上，向机翼根部传递，并进而通过对接接头传给机身 3、比较分析机翼各典型受力型式的结构受力特点。(20分) （1）梁式机翼：翼梁是主要受力构件，梁式机翼便于开口而不致破坏原来的主要传力路线；机翼、机身通过几个集中接头连接，所以连接简单、方便；主要依靠翼梁承受弯矩（2）单块式机翼：上、下壁板为主要受力构件。这种机翼比梁式机翼的刚度特性好。同时，由于结构分散受力，能更好的利用剖面高度，在某些情况下材料利用率较高，重量可能较轻，缺点是不便于大开口。 （3）多腹板式机翼：主要由上、下蒙皮承受弯矩，与梁式、单块式机翼相比，材料分散性更大。一般来说，多腹板式机翼的刚度大，材料利用率也更好些，然而也存在类似单块式机翼的缺点 4、以桁条式机身后段上的一个垂直集中力Pz为例，分析说明载荷是如何传给机身结构，又是如何在机身结构中传递的？(10分) 桁条式机身的一个加强隔框和水平尾翼的接头相连接，该加强隔框受到由接头传来的P z力，该框受到P z力后，要有向上移动的趋势，对此桁条起不了直接的限制作用，而由蒙皮通过沿框缘的连接铆钉给隔框以支反剪流q。q的分布与机身的受力型式，更明确地说，是和该框平面处机身壳体上受正应力面积的分布有关。对桁条式机身，假设只有桁条承受正应力，而蒙皮只受剪切时，剪流沿周缘按阶梯形分布。若蒙皮也受正应力，则在两桁条间的剪流值将不是等值，而成曲线分布。又因为蒙皮与桁条连接，蒙皮因剪流q受剪时将由桁条提供轴向支反剪流平衡，也即蒙皮上的剪流q将在桁条上产生拉、压的轴向力。 作用在框平面内的集中力：（1）由加强框承受该集中载荷（2）加强框将集中力扩散，以剪流的形式传给蒙皮。（3）剪流在蒙皮中向机身中段传递时，其剪切内力通过蒙皮连续向前传递；而弯曲内力则通过桁条的轴向拉、压力向前传递。 5、阐述飞机起落架减震机构中油气式减震器工作原理。(12分)
第一章发动机的工作循环和性能指标 1．为何要分析发动机的理想循环？ 答：确定影响性能的某些重要因素，从而找到提高发动机性能的基本途径。 2．试分析工质改变对发动机实际循环的影响? 3．说明提高压缩比可以提高发动机热效率和功率的原因? 答：提高压缩比，可提高压缩行程终了混合气的温度和压力，加快火焰传播速度，选择合适的点火提前角，可使燃烧在更小的容积下进行，使燃烧终了的温度、压力高。 且燃气膨胀充分，热效率提高，发动机功率、扭矩大，有效燃油消耗率降低。4．为什么汽油机的压缩比没有柴油机的高？ 答：汽油机压缩比的增加受到结构强度，机械效率和燃烧条件的限制增加 ①将Pz急剧上升，对承载零件要求更高，增加发动机的质量，降低发动机的使用寿 命和可靠性。 ②增加将导致摩擦副间的摩擦力增加，及运动件惯性力的增加，从而导致机械效率 下降。 ③增加将导致终点压力和温度的升高，容易使汽油机不正常燃烧即爆震。 5．何为发动机的指示指标？ 答：指示性能指标:以工质对活塞做功为计算基础的指标，称为指示性能指标,简称指示指标。包括：指示功、指示功率、平均指示压力（动力性）；指示热效率、指示燃油消耗率（经济性） 6．何为发动机的有效指标？ 答：有效性能指标:以曲轴输出功率为计算基础的性能指标，称为有效性能指标，简称有效指标。包括： 发动机动力性指标（有效功率、有效转矩、平均有效压力、转速n和活塞平均速度Cm） 发动机经济性指标（有效热效率、有效燃油消耗率） 发动机强化程度（升功率、比质量、强化系数） 7．在发动机性能指标分析中，为什么将泵气损失功归到机械损失中考虑？ 答：泵气损失是进`排气过程所消耗的功。因为活塞环和缸套的磨损过大（机械磨损），从而泵气不足。 8．试做出四冲程非增压柴油机理想循环和实际循环p-V图，并标明各部分损失。
摘要 摘要 本论文着重论述了涡轮叶片的故障分析。首先引见了涡轮叶片的一些根本常识；对涡轮叶片的结构特点和工作特点进行了详尽的论述，为进一步分析涡轮叶片故障做铺垫。接着对涡轮叶片的系统故障与故障形式作了阐明，涡轮叶片的故障形式主要分为裂纹故障和折断两大类，通过图表的形式来阐述观点和得出结论；然后罗列出了一些实例（某型发动机和涡轮工作叶片裂纹故障、涡轮工作叶片折断故障）对叶片的故障作了详细剖析。最后通过分析和研究，举出了一些对故障的预防措施和排除故障的方法。 关键词：涡轮叶片论述，涡轮叶片故障及其故障类型，故障现象，故障原因，排除方法
ABSTRACT ABSTRACT This paper emphatically discusses the failure analysis of turbine blade.First introduced some basic knowledge of turbine blades;The structure characteristics and working characteristics of turbine blade were described in she wants,for the further analysis of turbine blade failure Then the failure and failure mode of turbine blades;Turbine blade failure form mainly divided into two major categories of crack fault and broken,Through the graph form to illustrate ideas and draw conclusions ;Then lists some examples(WJ5 swine and turbine engine blade crack fault,turbine blade folding section)has made the detailed analysis of the blade.Through the analysis and research,finally give the preventive measures for faults and troubleshooting methods. Key words: The turbine blades is discussed，turbine blade fault and failure type，The fault phenomenon，fault caus，Elimination method
一、航空仪表简答题 1，油量表的三种结构形式是什么？P45 答：一种是利用浮子将油面高度转换成浮子位移的浮子式油量表；一种是将油面高度转换成电容量的电容式油量表；一种是用测量管道中的叶轮转速来测量燃料流量，从而指示剩余油量的叶轮式油量表。 2、简述座舱压力与高度的关系？P137 答：飞行高度在2000米以下，座舱压力调节器不起作用，内、外气压一样;达到2000米后，座舱压力调节器开始工作，内、外气压差增大；飞行高度继续升高，座舱内气压变化率与大气压的变化率相等。 3、简述综合罗盘的两种工作状态？P302 答;一种是当飞机加速、转弯、盘旋飞行时，磁罗盘不能正常工作，必须断开磁罗盘对航向陀螺的校正，利用航向陀螺对所给定空间方位保持稳定特性来测量飞机航向的陀螺半罗盘工作状态;另一种是当飞机处在静基座状态，且不在强磁区，利用磁罗盘精确测量飞机磁航向的特点，进行磁校正后由磁罗盘测出的磁航向稳定，使综合航向指示器指示磁航向的磁校正工作状态。 4、简述远读地平仪在做斤斗动作时的指示情况？P283 答：平飞时，小飞机与俯仰刻度盘的地面一致，机轮朝下，表示平飞；上仰角小于90°+—5°时，俯仰刻度盘向下转动，表示飞机的仰角；上仰角超过90°+—5°时，飞机迅速转动180°，机轮朝上，表示倒飞；飞机到达斤斗轨迹的顶点时，飞机与俯仰刻度盘的地面一致，机轮朝上，表示倒飞。 5、简述气压式高度表的真空膜盒中的第一温度补偿片的补偿原理？P119 答：当气压一定，温度大于+15℃时，由于真空膜盒的弹性系数变小，在气压作用下产生一向下位移量，此时第一温度补偿片向上弯曲，正好双金属片位移量补偿膜盒向下的附加位移量；当温度低于+15℃时，真空膜盒弹性系数变大，产生向上的位移量，双金属片向下弯曲，补偿膜盒硬中心向上的位移量。 6、简述目前常用的三种加压供氧制度？P375 答：1、面罩内保持总压力为115mmHg，最大余压为25~30mmHg，此供氧仍有中等缺氧现象，但装备轻巧、简便，最大使用高度为15km.2、面罩内保持总压力为130mmHg，最大余压为75mmHg，此供氧缺氧有所减轻，但装置复杂，最大使用高度为18km.3、面罩内保持总压力为1445mmHg，可以在高空飞行时长时间工作，最大余量为145mmHg，最大高度为38km。 7、简述垂直陀螺减小盘旋误差和纵向加速度误差原理？P273 答;当飞机倾斜角大于10°+—2°时，切断修正电路；当飞机转弯或盘旋角速度为0.1°~0.3°/s时，经延时5~15秒角速度信号器触电断开，横向修正电路断开，在纵向修正电路中串联1纵向断修电门，与修正电机相连；当飞机纵向加速度水平分量大于1.14~1.67m/s2时，两触点自动断开，切断纵向修正电路，减小了地平仪的正向加速度误差。 8、简述铂铑—铂热电偶、镍络—镍铜热电偶和镍钴—镍铝锰热电偶分别属于那种热电偶，测量温度范围和优缺点？P23 答：铂铑—铂热电偶，属于贵金属热电偶。测量温度范围大，精度高，可以再氧化性或中性介质中长期使用，但价格昂贵；镍络—镍铜热电偶，属于廉价金属热电偶，测量温度范围较低，有寄生热电势和冷端温度误差；镍钴—镍铝锰热电偶，属于高温廉价金属热电偶，但热电特性不稳定，重复性较差。
一填空 1. 评定实际循环的指标称为指示指标它以工质对活塞所做之工为基础。 2.发动机的经济性和动力性指标是以曲轴输出功为基础，代表了发动机的整机性能，通常称为有效指标。 3.发动机的主要指示指标有指示功率、平均指示压力、指示燃烧消耗率和指示热效率。 4.发动机的主要有效指标有有效功率、平均有效压力、有效热效率、有效燃油消耗率和有效转矩。 5.发动机的换气过程包括进气过程和排气过程。 6.发动机进气管的动态效应分为（惯性）效应和【波动】效应两类。 7.在汽油的性能指标中，影响汽油机性能的关键指标主要是【】和馏程；评价柴油自燃性的指标是【十六烷值】；评价汽油抗爆性的指标是【辛烷值】。 8、使可燃混合气着火的方法有【高温单阶段着火】和【低温单阶段着火】两种，汽油机的着火方式是【高温单阶段着火】。柴油机的着火方式是【低温单阶段着火】。 9.电子控制汽油喷射系统按检测进气量的方式分为【质量流量控制】和【速度密度控制】【节流速度控制】两类，按喷嘴数量和喷嘴安装位置分为【缸内喷射】和【进气管喷射】两类。 10、汽油机产生紊流的主要方式有【挤流】和【近期涡流】两种。 11、最佳点火提前角应使最高燃烧压力出现在上止点后【 5 】度曲
轴转角。柴油机喷油器有【孔】式喷油器和【轴针】式喷油器两类，前者用于直喷式（统一式）燃烧室中，后者用于分隔式燃烧室中。 12，油束的雾化质量一般是指油束中液滴的【细度】和【均匀度】。 13.柴油机分隔式燃烧室包括【涡流式】式燃烧室和【预燃式】式燃烧室两类：直喷式燃烧室分为【开】式燃烧室和【半开】式燃烧室两类。 14.柴油机上所用的调速器分【全程式】式和【两极】式两类。一般【全程式】式调速器用于汽车柴油机，【两极】式调速器用于拖拉机柴油机。 15.根据加热方式不同，发动机有【等容加热循环】、【混合加热循环】、【等压加热循环】、三种标准循环形式。 16、理论循环的评定指标有【循环热效率】和【循环平均压力】，前者用于评定循环的经济性，后者用于评定循环的做工能力。 17,评定实际循环动力性的指标有【平均指示压力】和指示功率；评定实际循环经济性的指标有指示热效率和【指示燃油消耗率】。 18.四冲程发动机的实际循环是由【进气】【压缩】【燃烧】【膨胀】和排气五个过程组成的。 19、发动机的动力性指标包括有效功率、【有效功】、【有效功率、有效转矩、平均有效压力】、转速和活塞平均速度。 20、发动机的换气过程分为【自由排气】、【强制排气】、【进气】和气门叠开四个阶段。
文件编号：TP-AR-L9234 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 大修航空发动机涡轮叶片的检修技术正式样本
大修航空发动机涡轮叶片的检修技 术正式样本 使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 介绍了涡轮叶片的清洗、无损检测、叶型完整性 检测等预处理，以及包括表面损伤修理、叶顶修复、 热静压、喷丸强化及涂层修复等在内的先进修理技 术。 涡轮叶片的工作条件非常恶劣，因此，在性能先 进的航空发动机上，涡轮叶片都采用了性能优异但价 格十分昂贵的镍基和钴基高温合金材料以及复杂的制 造工艺，例如，定向凝固叶片和单晶叶片。在维修车 间采用先进的修理技术对存在缺陷和损伤的叶片进行 修复，延长其使用寿命，减少更换叶片，可获得可观
的经济收益。为了有效提高航空发动机的工作可靠性和经济性，涡轮叶片先进的修理技术日益受到发动机用户和修理单位的重视，并获得了广泛的应用。 1.修理前的处理与检测 涡轮叶片在实施修理工艺之前进行必要的预处理和检测，以清除其表面的附着杂质；对叶片损伤形式和损伤程度做出评估，从而确定叶片的可修理度和采用的修理技术手段。 1.1清洗 由于涡轮叶片表面黏附有燃料燃烧后的沉积物以及涂层和(或)基体经过高温氧化腐蚀后所产生的热蚀层，一般统称为积炭。积炭致使涡轮效率下降，热蚀层会降低叶片的机械强度和叶片表面处理的工艺效果，同时积炭也掩盖了叶片表面的损伤，不便于检测。因此，叶片在进行检测和修理前，要清除积炭。
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术示 范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 介绍了涡轮叶片的清洗、无损检测、叶型完整性检测 等预处理，以及包括表面损伤修理、叶顶修复、热静压、 喷丸强化及涂层修复等在内的先进修理技术。 涡轮叶片的工作条件非常恶劣，因此，在性能先进的 航空发动机上，涡轮叶片都采用了性能优异但价格十分昂 贵的镍基和钴基高温合金材料以及复杂的制造工艺，例 如，定向凝固叶片和单晶叶片。在维修车间采用先进的修 理技术对存在缺陷和损伤的叶片进行修复，延长其使用寿 命，减少更换叶片，可获得可观的经济收益。为了有效提 高航空发动机的工作可靠性和经济性，涡轮叶片先进的修 理技术日益受到发动机用户和修理单位的重视，并获得了
广泛的应用。 1.修理前的处理与检测 涡轮叶片在实施修理工艺之前进行必要的预处理和检测，以清除其表面的附着杂质；对叶片损伤形式和损伤程度做出评估，从而确定叶片的可修理度和采用的修理技术手段。 1.1清洗 由于涡轮叶片表面黏附有燃料燃烧后的沉积物以及涂层和(或)基体经过高温氧化腐蚀后所产生的热蚀层，一般统称为积炭。积炭致使涡轮效率下降，热蚀层会降低叶片的机械强度和叶片表面处理的工艺效果，同时积炭也掩盖了叶片表面的损伤，不便于检测。因此，叶片在进行检测和修理前，要清除积炭。 1.2无损检测 在修理前，使用先进的检测仪器对叶片的叶型完整性
图说燃气涡轮发动机的原理与结构 曹连芃 摘要：文章介绍燃气涡轮发动机的工作原理；对燃气轮机的主要部件轴流式压气机、环管形燃烧室、轴流式涡轮分别进行了原理与结构介绍；对燃气涡轮发动机的整体结构也进行了介绍。 关键字：燃气涡轮发动机，燃气轮机，轴流式压气机，燃烧室，轴流式涡轮 1. 燃气涡轮发动机的工作原理 燃气涡轮机发动机（燃气轮机）的原理与中国的走马灯相同，据传走马灯在唐宋时期甚是流行。走马灯的上方有一个叶轮，就像风车一样，当灯点燃时，灯内空气被加热，热气流上升推动灯上面的叶轮旋转，带动下面的小马一同旋转。燃气轮机是靠燃烧室产生的高压高速气体推动燃气叶轮旋转，见图1。 图1-走马灯与燃气涡轮 燃气轮机属热机，空气是工作介质，空气中的氧气是助燃剂，燃料燃烧使空气膨胀做功，也就是燃料的化学能转变成机械能。图2是一台燃气轮机原理模型剖面，通过它来了解燃气轮机的工作原理。 从外观看燃气轮机模型：整个外壳是个大气缸，在前端是空气进入口；在中部有燃料入口，在后端是排气口（燃气出口）。 燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮三大部分组成，左边部分是压气机，有进气口，左边四排叶片构成压气机的四个叶轮，把进入的空气压缩为高压空气；中间部分是燃烧器段（燃烧室），内有燃烧器，把燃料与空气混合进行燃烧；右边是涡轮（透平），是空气膨胀做功的部件；右侧是燃气排出口。
图2-模型燃气轮机结构 在图3中表示了燃气轮机的简单工作过程：空气从空气入口进入燃气轮机，高速旋转的压气机把空气压缩为高压空气，其流向见浅蓝色箭头线；燃料在燃烧室燃烧，产生高温高压空气；高温高压空气膨胀推动涡轮旋转做功；做功后的气体从排气口排出，其流向见红色箭头线。 图3-燃气轮机工作过程 在燃气轮机中压气机是由涡轮带动旋转，压气机的叶轮与涡轮安装在同一根主轴上组成燃气轮机转子，如图4所示。
航空燃气涡轮发动机复习题集02 第二章涡轮喷气发动机的性能 1、在其它各参数一定的条件下，发动机的推力与通过发动机的空气流量成 正比。空气流量的大小，只意味着发动机的大小，不代表发动机的性能 水平的高低。 2、发动机的增压比和它的功率输出能力与效率有很大的关系，增压比越 高，单位空气量的输出功率越大，效率也越高。 3、在提高增压比的过程中主要解决单级增压比和多级匹配问题、压气机的 稳定性和高温材料与冷却问题。 4、早期的压气机平均单级增压比不到1.15，现在的涡扇发动机的增压比达 到30左右，平均单级增压比达到1.27。单级风扇的增压比已超过1.5。 5、涡轮前的最高燃气温度是发动机热力循环的重要参数，温度越高，加热 量越大，循环有效功也越大。温度的限制主要来自材料的承受能力。 6、进一步提高涡轮前燃气温度的关键是两方面：提高材料的耐热性能和有 效的冷却措施。 7、高温燃气从尾喷管喷出的速度决定了发动机可产生的推力，喷气速度的 大小取决于气体在尾喷管中可能的压降，称为“发动机压力比”（EPR）。 8、大多数涡轮发动机的EPR均低于2，因此，只需要采用一般亚音速喷管， 即收敛式喷管。只有超音速飞机的发动机才需要考虑采用超音速喷管。 9、发动机的推力是发动机的第一性能指标。实际上，推力并不完全代表发 动机的性能水平。推力是一种需要，根据需要确定所需要的发动机尺寸， 以适应某个飞机的具体需要。 10、代表发动机性能水平的是单位推力，指每公斤空气流量所能发出的推力 值。大多数军用发动机要求有较高的单位推力，约为600牛/公斤/秒， 带加力燃烧室的发动机则超过1000牛/公斤/秒。高涵道比的民用涡扇发 动机，则只有250~300牛/公斤/秒。 11、另一种单位推力是指单位迎风面积推力，它反映发动机的相对迎风面积 的大小。 12、发动机的耗油率（Specific Fuel Consumption, SFC）是发动机的第一性能 指标，它反映了发动机的经济性。降低发动机的耗油率始终是发动机设 计、研制中的一项重要目标。 13、耗油率与涵道比的关系最密切，涵道比越高，耗油率越低。这也就是为 什么许多民用发动机尽力在提高涵道比的根本原因。 14、对于一台发动机，它所发出的推力和消耗的油量随着不同的工作条件如 何变化，则是发动机性能的重要问题。这些性能包括转速特性（节流特 性）、速度特性和高度特性。 15、涡轮喷气发动机的转速特性（节流特性）指燃气涡轮发动机的推力与耗 油率随发动机的转速的变化特性，最大转速时的推力达最大值，随着转
1. 工作循环中，单个气缸中的工质所做行程功之和就是循环指示功。 2动机，则理论泵气功为零，而实际泵气为负功，理论泵气功与实际泵气功之差就 是泵气损失功。 3．以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。以工质对活塞所作之功 为计算基准指标称为指示性能指标。 4．由示功图直接求出一个循环的功就是循环指示功Wi 。而每循环由曲轴输出的 单缸功量We ，叫循环有效功。指示功与有效功之差。则为循环的实际机械损失 功Wm 。Wm ＝Wi-We Wm 由摩擦损失功Wmf 、附件消耗功Wme,和换气驱动损失功 Wp 。 单位时间内由发动机曲轴输出的机械功称为有效功率Pe 。间、曲轴输出单位机械功率所消耗的燃油量称为有效燃油消耗率be 5.作容积所作的循环有效功称为平均有效压力Pme 6这是“量”的环节。其次，化学能转换为输出功的效率，这是“质”的环节。 7.单位质量的燃料在指定状态下，定压或定容完全燃烧所能放出的热量叫做燃料 的热值H 。完全燃烧是指燃料中的C 全变为CO 2 , H 变为H 2O 。燃烧时，燃烧产 物的H 2O 以气态排出，其气化潜热未能释放之热值叫低热值Hu 。 8．可燃混合气热值H um 是单位质量或单位体积可燃混合气的低热值。它取决于燃 料热值和燃料与空气的混合比。 9．缸内混合气中的单位质量的燃料所对应的空气量l 。与单位质量的燃料完全 燃烧所需的理论空气量为l o ，之比值，称为过量空气系数φα。 10．空燃比a 指混合气中空气质量与燃料质量之比。 11. 燃料的能量转换总效率—有效效率ηet 为燃烧效率ηc 、循环热效率ηt 、机械 效率ηm 之乘积。 12.汽车发动机燃料的主要理化特性有：1）自燃性能：具有化学计量比的可燃混 合气自行着火燃烧的能力。2）蒸发性能：液体燃料气化的难易程度。3）燃料与 混合气的热值。 13.传统汽油机、柴油机工作模式的差异：1）混合气形成方式的差异，汽油机是 在缸外形成预制均质混合气，而柴油机是缸内高压燃油喷射雾化与空气混合形成 混合气。2）着火、燃烧模式的差异，汽油机的混合气是火花点燃和火焰传播燃 烧。柴油机的混合气是压燃，混合气的燃烧是边喷射、边气化混合、边扩散燃烧。 3）负荷调节方式的差异，汽油机为控制混合气的进气量来调节负荷。称为负荷 的量调节。柴油机是靠循环喷油量的多少来调节负荷。称为负荷的质调节。 14．热力循环的三种模型：1）理想循环与理想工质的理论循环模型。2）理想循 环与真实工质的理想循环模型。3）真实循环加真实工质的真实循环模型。 15．压缩比ε对循环热效率ηt 的影响是压缩比ε增加，循环热效率ηt 增大，ε 较小时，ε的变化对ηt 影响很大；而ε较大时，影响就不显著了。 16．不论何种循环，工质的等熵指数κ值越大，循环热效率ηt 越高。 17．等容加热循环，ηt 达到最大值，不随λ值变。等压加热循环ηt 随ρ增大而
南京航空航天大学·能源与动力学院 航 空 燃 气 涡 轮 发 动 机 原 理 大 作 业 设计题目：涡轮喷气发动机气动热力计算 小组成员：XXX 0207105？？ YYY 0207105？？ ZZZ 0907601？？ 指导教师：AAA 日期：2010/12/12
航空燃气涡轮发动机原理大作业报告 一、设计要求： 海平面、静止状态、标准大气条件，最大工作状态时，对有关涡轮喷气发动机的F ，SFC 的要求如下表所示，它们均采用收敛喷管，col ν为压气机相对引气量，R ν为涡轮中的相对回气量。试选择有关参数，计算画出s F ，SFC 及ma q 随*k π（或*3T ）的变化关系曲线，并确定满足性能要求的工作过程参数。 二、设计计算 1、参数选择（以A 组要求为准） （1）物性参数： 空气比热： 1.005/p KJ Kg C = 燃气比热：' 1.1607/p KJ Kg C = 空气绝热指数： 1.4k = 燃气绝热指数：' 1.3k = 空气气体常数：287/J Kg K R =? 燃气气体常数：'288/J Kg K R =? 燃油低热值：42900/Hu KJ Kg =
（2）发动机及各部件参数： 发动机推力：2600F dN = 进气道总压恢复系数：0.97i σ= 压气机效率：* 0.78k η= 燃烧室总压恢复系数： 0.905b σ= 燃烧效率 ：0.96b ξ= 涡轮效率：* 0.88t η= 轴机械传动效率：0.98m η= 尾喷管总压恢复系数：0.96e σ= 压气机相对引气量：0.03col ν= 涡轮中的相对回气量：0.02R ν= 2、热力计算及结果输出 热力计算过程参数计算过程采用定比热计算方法，对涡轮喷气发动机工作过程参数进行初步计算。过程与书上给出过程一致，油气比的计算采用等温焓差法，为计算方便起见，根据文献【3，13】提供公式和方法，算出油气比随燃烧室进出口温度变化关系，通过曲线拟合可得油气比 5()495727 .0197799.00110966.0[(2*38 *34 1010 +?+?+-=--T T f f θ-)]2.000258.0)(01.0*3 6 * 210 T T -?+ 采用matlab 语言编程分别对涡轮前燃气温度一定，单位推力和耗油率随增压比（压气机总压比）的变化情况及增压比（压气机总压比）一定，单位推力和耗油率随涡轮前燃气温度的变化情况两种情况进行计算。 （1）编程代码如下： clc clear %%飞行条件%%%%%%%%%%%%%% h=0;
详解航空涡轮发动机 引言 古往今来，人类飞上天空的梦想从来没有中断过。古人羡慕自由飞翔的鸟儿，今天的我们却可以借助飞机来实现这一理想。鸟儿能在天空翻飞翱翔，靠的是有力的翅膀；而飞机能够呼啸驰骋云端，靠的是强劲的心脏——航空涡轮发动机。 航空涡轮发动机，也叫喷气发动机，包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机等几大类，是由压气机、燃烧室和涡轮三个核心部件以及进气装置、涵道、加力燃烧室、喷管、风扇、螺旋桨和其它一些发动机附属设备比如燃油调节器、起动装置等组成的。其中，压气机、燃烧室和涡轮这三大核心部件构成了我们所说的“核心机”。每个部件的研制都要克服巨大的技术困难，因而航空涡轮发动机是名副其实的高科技产品，是人类智慧最伟大的结晶，其研制水平是一个国家综合国力的集中体现。目前世界上只有美、俄、法、英等少数几个国家能独立制造拥有全部自主知识产权的航空涡轮发动机。 2002年5月，中国自行研制的第一台具有完全自主知识产权、技术先进、性能可靠的航空涡轮发动机——“昆仑”涡喷发动机正式通过国家设计定型审查，它标志着我国一跃成为世界第五大航空发动机设计生产国。“昆仑”及其发展型完全可以满足今后若干年内我军对中等偏大推力涡喷发动机的装机要求，将来在其基础上发展起来的小涵道比涡扇发动机还可以满足我国未来主力战机的动力要求，是我国航空涡轮发动机发展史上的里程碑。 要了解航空涡轮发动机，首先要从它的最关键部分——核心机开始。核心机包括压气机、燃烧室和涡轮三个部件，它们都有受热部件，工作条件极端恶劣，载荷大，温度高，容易损坏，因此航空涡轮发动机的设计重点和瓶颈就在于核心机的设计。 “昆仑”涡喷发动机
《发动机原理》总复习题 一、填空题 1. 在四冲程发动机的每一工作循环中，曲轴旋转（720）度，凸轮轴旋转（360）度， 各缸进、排气门各开启（一）次、关闭（一）次。 2. 在汽车发动机中，柴油机主要由机体组件与曲柄连杆机构、（换气系统）、（燃油 系统）、润滑系统、冷却系统、起动系统等部件组成。而汽油机与柴油机相比，还 多一套（点火系统）。 3. 柴油机速燃期内（压力升高率）过大，会造成工作粗暴，机件振动加剧，燃烧噪音 增大。 4. 发动机进气门提前开启和排气门延迟关闭形成进、排气门同时开启，这种现象称为 （气门叠开）。 5. 与外界有物质交换的系统称为（开口系），与外界没有物质交换的系统称为（闭口 系），与外界既没有物质交换也没有能量交换的系统称为（孤立系）。 6. 容器内（绝对压力）不变时，（压力表读数）的变化量与（大气压力）的变化量相 同。 7. 四冲程发动机压缩行程应在（进气行程）和做功行程之间，起点对应曲轴转角的 （180°），终点对应曲轴转角的（0°）。 8. 汽车匀速行驶的条件是驱动力（等于）滚动阻力、空气阻力、坡度阻力之和，加速 行驶的条件是驱动力（大于）滚动阻力、空气阻力、坡度阻力之和。如果驱动力（小 于）滚动阻力，则汽车在任何路面上都不能起步。 9. 用曲轴转角表示的进、排气门实际开启、关闭时刻称为发动机配气定时，也叫配气 相位，其对发动机（动力性）、（经济性）和（排放性）有直接影响。 10. 发动机不同加热循环的燃烧最高压力和燃烧最高温度分别相同时，（定压加热循环） 的热效率最高。 11. 在发动机理论循环中，（压缩过程）和（膨胀过程）都是绝热过程。 12. 提高（进气压力），可以增大发动机充量系数。 13. 汽油机（压缩比小），是造成其热效率低于柴油机的重要原因。 14. （速燃期）是汽油机燃烧过程中最为重要的阶段。 15. 柴油机工作时，活塞通常在气缸内作（变速直线）运动。 2 二、判断题 16. 活塞式发动机工作时，活塞各行程的运动依赖于燃气膨胀做功。( ×) 17. 汽车发动机按着火方式可分为点燃式和压燃式，柴油机属于压燃式，即混合气通过 压缩后自行燃烧。( ×) 18. 汽油牌号通常按十六烷值来划分，十六烷值越高，自燃性能越好。( ×) 19. 柴油机在最佳点火提前角下工作时，可以获得最佳动力性和经济性。( ×) 20. 汽油机主要根据压缩比选择燃料。( ×) 21. 调速器在发动机全部工作转速范围内都起调速作用。( ×) 22. 发动机工况可以用转速和功率表示。( √) 23. 轻微爆燃可以提高汽油机功率。( √) 24. 汽油的抗爆性能通常用辛烷值评定，辛烷值越高，抗爆性越好。( ×) 25. 柴油机属于多点扩散燃烧，可以控制着火时机和地点。( ×) 26. 柴油机转速越高，曲轴角速度越大，故点火提前角越大。( ×) 27. 汽油混合气中氧气不足或混合不均匀时，不能完全燃烧。( √)
航空发动机基础知识 航空发动机基础知识 涡轮喷气发动机的诞生 涡轮喷气发动机的诞生 二战以前，活塞发动机与螺旋桨的组合已经取得了极大的成就，使得人类获得了挑战天空的能力。但到了三十年代末，航空技术的发展使得这一组合达到了极限。螺旋桨在飞行速度达到800千米/小时的时候，桨尖部分实际上已接近了音速，跨音速流场使得螺旋桨的效率急剧下降，推力不增反减。螺旋桨的迎风面积大，阻力也大，极大阻碍了飞行速度的提高。同时随着飞行高度提高，大气稀薄，活塞式发动机的功率也会减小。 这促生了全新的喷气发动机推进体系。喷气发动机吸入大量的空气，燃烧后高速喷出，对发动机产生反作用力，推动飞机向前飞行。 早在1913年，法国工程师雷恩·洛兰就提出了冲压喷气发动机的设计，并获得专利。但当时没有相应的助推手段和相应材料，喷气
推进只是一个空想。1930年，英国人弗兰克·惠特尔获得了燃气涡轮发动机专利，这是第一个具有实用性的喷气发动机设计。11年后他设计的发动机首次飞行，从而成为了涡轮喷气发动机的鼻祖。 涡轮喷气发动机的原理 涡轮喷气发动机的原理 涡轮喷气发动机简称涡喷发动机，通常由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。部分军用发动机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。 涡喷发动机属于热机，做功原则同样为：高压下输入能量，低压下释放能量。 工作时，发动机首先从进气道吸入空气。这一过程并不是简单的开个进气道即可，由于飞行速度是变化的，而压气机对进气速度有严格要求，因而进气道必需可以将进气速度控制在合适的范围。 压气机顾名思义，用于提高吸入的空气的的压力。压气机主要为扇叶形式，叶片转动对气流做功，使气流的压力、温度升高。 随后高压气流进入燃烧室。燃烧室的燃油喷嘴射出油料，与空气混合后点火，产生高温高压燃气，向后排出。 高温高压燃气向后流过高温涡轮，部分内能在涡轮中膨胀转化
航空发动机叶片材料及制造技术现状 在航空发动机中，涡轮叶片由于处于温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位而被列为第一关键件，并被誉为“王冠上的明珠”。涡轮叶片的性能水平，特别是承温能力，成为一种型号发动机先进程度的重要标志，在一定意义上，也是一个国家航空工业水平的显著标志【007】。 航空发动机不断追求高推重比，使得变形高温合金和铸造高温合金难以满足其越来越高的温度及性能要求，因而国外自7O年代以来纷纷开始研制新型高温合金，先后研制了定向凝固高温合金、单晶高温合金等具有优异高温性能的新材料；单晶高温合金已经发展到了第3代。8O年代，又开始研制了陶瓷叶片材料，在叶片上开始采用防腐、隔热涂层等技术。 1 航空发动机原理简介 航空发动机主要分民用和军用两种。图1是普惠公司民用涡轮发动机主要构件；图2是军用发动机的工作原理示意图；图3是飞机涡轮发动机内的温度、气流速度和压力分布；图4是罗尔斯-罗伊斯喷气发动机内温度和材料分布；图5为航空发动机用不同材料用量的发展变化情况。 图1 普惠公司民用涡轮发动机主要构件 图2 EJ200军用飞机涡轮发动机的工作原理
图3 商用涡轮发动机内的温度、气流速度和压力分布 图4 罗尔斯-罗伊斯喷气发动机内温度和材料分布 图5 航空发动机用不同材料用量的变化情况
1变形高温合金叶片 1.1 叶片材料 变形高温合金发展有50多年的历史，国内飞机发动机叶片常用变形高温合金如表1所示。高温合金中随着铝、钛和钨、钼含量增加，材料性能持续提高，但热加工性能下降；加入昂贵的合金元素钴之后，可以改善材料的综合性能和提高高温组织的稳定性。 1.2 制造技术 生产工艺。变形高温合金叶片的生产是将热轧棒经过模锻或辊压成形的。模锻叶片主要工艺如下： （1）镦锻榫头部位； （2）换模具，模锻叶身。通常分粗锻、精锻两道工序；模锻时，一般要在模腔内壁喷涂硫化钼，减少模具与材料接触面之阻力，以利于金属变 形流动； （3）精锻件，机加工成成品； （4）成品零件消应力退火处理； （5）表面抛光处理。分电解抛光、机械抛光两种。 常见问题。模锻叶片生产中常见问题如下： （1）钢锭头部切头余量不足，中心亮条缺陷贯穿整个叶片； （2） GH4049合金模锻易出现锻造裂纹； （3）叶片电解抛光中，发生电解损伤，形成晶界腐蚀； （4） GH4220合金生产的叶片，在试车中容易发生“掉晶”现象；这是在热应力反复作用下，导致晶粒松动，直至剥落。 发展趋势。叶片是航空发动机关键零件．它的制造量占整机制造量的三分之一左右。航空发动机叶片属于薄壁易变形零件。如何控制其变形并高效、高质量地加工是目前叶片制造行业研究的重要课题之一。
一.涡轮发动机的工作原理、特点 答：1.燃气涡轮喷气发动机 工作原理：航空燃气涡轮喷气发动机是一种热机，将燃油燃烧释放出的热能转变为流经发动机气流的动能。由于气流的速度增加而直接产生反作用推力，因此，这种发动机既是热机也是推进器 特点：与航空活塞发动机相比，燃气涡轮喷气发动机结构简单，重量轻，推力大，推进效率高，而且在很大的飞行速度范围内，发动机的推力随飞行速度的增加而增加，然而其较高的耗油率逐渐被涡扇发动机所替代。 2.涡轮风扇发动机 组成：进气道、风扇、低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮和喷管工作原理：涡扇发动机内路的工作情形与涡喷发动机相同。即流入内含的空气通过高速旋转的风扇，低压压气机和高压压气机对空气做功，压缩空气，提高空气压力。高压空气在燃烧室内和燃气混合，燃烧，将化学能转变为热能，形成高温高压的燃气。高温高压燃气首先在高压涡轮内膨胀，推动高压涡轮旋转，去带动高压压气机，然后再低压涡轮内膨胀，推动低压涡轮旋转，去带动低压压气机和风扇，最后燃气通过喷管排入大气产生反作用推力。 特点：与涡喷发动机相比，涡扇发动机具有推力大，推进效率高，噪音低，在一定的飞行速度范围内燃油消耗率低等优点。但涡扇发动机结构复杂，速度特性差。目前民航干线飞机大多装配涡扇发动机。 二．轴流式压气机的基元增压原理 答：轴流式压气机主要是利用扩散增压的原理来提高空气压力的。（根据气动知识得知亚音速气流流过扩张形通道时）速度降低，压力升高。参数分析。 基元级组成：由工作叶栅和整流器叶栅组成，两处叶栅通道均是扩形的 三．压气机转子的结构形式分析图3-40 答：（图3-40为CFM56发动机风扇后增压级转子，鼓筒靠精密螺栓固定于风扇轮盘后端，其外圆上作出三道凸缘，用拉刀一次拉出三级燕尾形榫槽，因此三级叶片数目相同，虽然对性能有一定影响，但加工却大大地简化） 轴流式压气机转子的基本结构型式有三种：鼓式盘式鼓盘式 特点 鼓式：结构简单、零件数目少、加工方便、有较高的抗弯刚度，但由于受到强度的限制，目前在实际中应用的不广泛。 盘式：强度好，但抗弯刚性差，并容易发生振动。目前这种简单的盘式转子只用于单盘或小流量的压气机上。 鼓盘式：这种转子兼有鼓式转子抗弯性好和盘式转子强度高的优点在发动机广泛应用。 四．燃烧室的分类工作过程优缺点 分类：管型燃烧室，环型燃烧室，管环型燃烧室。 工作过程：发动机工作时，被压气机压缩的空气，进入燃烧室，它一边向后流动，一边与喷嘴喷出的燃油混合，组成混合气。发动机起动时，混合气由点火装置产生的火花点燃：起动后，点火装置不再产生火花，新鲜混合气全靠已燃混合气的火焰引火而燃烧。 混合气在燃烧室内燃烧时，喷嘴喷出的燃油与燃烧室中流动的空气不断混合组成新的混合气，以供连续不断的燃烧之用，这样就形成了燃边油与空气混合边燃烧的连续不断的
简答题： 1.航空燃气涡轮发动机主要包括哪些要素？P5 涡轮喷气发动机WP 涡轮风扇发动机WS 涡轮螺旋桨发动机WJ 桨扇发动机涡轮轴发动机WZ 涡轮桨扇发动机JS （垂直/短距起降动力装置） 2. 航空燃气涡轮发动机主要性能参数有哪些？P8 推力（功率1daN=10N) 推重比（功重比）daN/kg 耗油率kg/(Hp巡航·h) 增压比涵道比 涡轮前燃气温度 3、CFM56—3发动机主要用于那几型飞机上？P20 简述CFM56—3发动机低压转子和高压转子的组成方式。 B737—300、B737—400 、B737—500； 低压转子的组成方式：一级风扇及三级低压压气机和四级低压涡轮组成。 高压转子的组成方式：九级高压压气机和一级高压涡轮组成。 4、请简述发动机推力的定义。P55 我们把流过发动机内部和外部的气体与发动机壳体，内、外壁面及部件之间的作用力的合力，在发动机轴线方向方向的分力成为推力F 5、涡轮风扇发动机有哪几部分组成? P68 进气道、风扇、低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮和喷管组成。 6、涡轮风扇发动机的主要参数包括哪些？P71 1）涵道比Y: Y=Qmout/Qmin Qmout内涵道质量流量 Qmin外涵道质量流量 2）EPR发动机压比: EPR=低压涡轮后总压/压气机（或风扇）进口总压 7、进气道是指什么？进气道的功用是什么？P73 进气道是指飞机进口（或发动机短舱进口）至发动机的压气机进口这段管道。进气道使气流速度下降，压力提高，功用是： 1）将一定数量的空气以较少的流动损失，顺利地引入发动机。 2）当飞行马赫数Ma大于压气机进口处气流的Ma时，通过冲压作用压缩空气，提高空气压力。 8、压气机包括哪几类型？航空燃气涡轮发动机主要采用哪种压气机？其优点有哪些？P89 离心式压气机（用的少，结构简单，工作可靠，稳定工作范围较宽、单级增压比高），主要用于教练机、导弹、靶机上的小型动力装置和飞机辅助动力装置中。轴流式压气机（效率高，增压比高，用的较多，单位面积空气流量大、迎风阻力小，在相同外轮廓尺寸条件下可获得更大的推力），在大、中推力发动机上普遍采用。 混合式压气机（单级增压比高，避免轴流式压气机当叶片高度很小时损失增大的缺点）。 航空燃气涡轮发动机主要采用轴流式压气机。
发动机原理》复习题 一、名词解释 1、充气效率 2、平均有效压力 3、曲轴箱强制通风 4、扭矩储备系数 5、理想化油器特性 6、喷油泵速度特性 7、过量空气系数 8、点火提前角调整特性 9、机械效率 10、负荷特性 11、理论循环热效率 12、爆震燃烧 二、简答题 1、绘出三种理论循环的示功图，比较三者的差异及对应近似机种 2、简述四冲程汽油机的实际工作循环过程 3、根据汽油和柴油的物性差异，分析比较汽油机和柴油机在混合气形成、着 火和燃烧方面的不同 4、绘出汽油机示功图，并简述汽油机的燃烧过程 5、喷油器的作用是什么？根据混合气的形成与燃烧对喷油器有哪些要求？ 6、简述NO的生成机理，并列举柴油机降低NO生成量的方法（至少两种） 7、画出四冲程机的配气相位图，并标明气门提前开启角，气门滞后关闭角和气 门重叠角。简要说明气门提前开启，气门滞后关闭和气门重叠的原因。 8、绘出理想化油器的特性曲线，并简要分析曲线走势的成因 9、为改善柴油机的可燃混合气形成条件及燃烧性能可采取哪些措施？ 10、汽油机燃烧室一般应满足哪些要求？ 11、在一张图上画出汽油机HGCC和NO的排放量和与过量空气系数a （或 空燃比A/F）之间的关系，并进行简要分析。 三、计算题 1、BJ492QA型汽油机有四个气缸，气缸直径92mm,活塞行程92mm,压缩比 为6。计算其每缸工作容积、燃烧室容积及发动机排量（容积以L 为单 位）。 2、某汽油机在3000r/min时测得其扭矩为105N?m在该工况下燃烧50ml的汽 油的时间是14.5秒。计算该工况点的有效功率Pe （kw）,每小时耗油量B （kg/h ）,比油耗be （g/kw?h）。（汽油的密度为0.74g/ml ） 四、综合分析题 1、分析比较柴油机半开式燃烧室和涡流室燃烧室各自的优缺点。 2、分别绘出汽油机和柴油机的负荷特性曲线的一般走势图，并回答以下问题：