航空发动机的性能评估与热力学分析

1. 理想气体的定义是：分子本身只有质量而不占有体积，分子间不存在吸引力

的气体。

2. 理想气体的状态方程式：pv = RT，R为气体常数

3. 热力学第一定律的解析式 dp = du + pdv，u为空气内能，pv为位能

4. 热力发动机是一种连续不断地把热能转换为机械能的动力装置。

5. −固体燃料火箭发动机火箭发动机液体燃料火箭发动机

二行程

直列式活塞式吸气式四行程对列式增压式星型发动机冲压式航空发动机冲压式（无压气机） 脉动冲压式

涡喷 空气喷气式涡扇 涡轮式（有压气机）涡轴 涡桨

6. 发动机的推力与每秒钟流过发动机的空气质量流量之比，叫做发动机的单位

推力。Fs = F / qm

7. 产生一牛（或十牛）推力每小时所消耗的燃油量，称为单位燃油消耗率。sfc

= 3600qmf / F

8. 单转子涡喷发动机的站位规定及相应气流参数有：0站位:发动机的远前方,

那里的气流参数为*0*00,,,,TpVTpo;1站位:进气道的出口,压气机的进口,气流

参数为*1*1111,,,,TpVTp;2站位:压气机的出口,燃烧室的进口,气流参数为

*2*2222,,,,TpVTp;3站位:燃烧室的出口,涡轮的进口,气流参数为

*3*3333,,,,TpVTp;4站位:涡轮的出口,喷管的进口,气流参数为

*4*4444,,,,TpVTp;5站位:喷管的出口,气流参数为*5*5555,,,,TpVTp;

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9. 进气道对发动机性能的影响主要体现在：一，气流经过进气道的总压恢复系

数影响流经发动机的空气流量，还影响循环的热效率；二，进气道本身的工

２００６年７月　第７期（总第１７９期）　润滑与密封　

ＬＵＢＲＩＣＡＴ【ＯＮ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　Ｊｕｌｙ　２００６　Ｎｏ．７（ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．１７９）　

航空发动机用高速滚动轴承性能考核及失效分析　

郑德志王黎钦古乐魏勇强　

（哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨１５０００１）　

摘要：针对工作在高温、高速、重载等极限工况条件下的航空发动机用滚动轴承的运转状态的特殊性，介绍了一种　

应用多传感器进行测量的轴承监测及性能考核系统。并对该种工况下工作轴承的主要失效形式进行了分析。通过测量轴　

承运转时多种反映其工况的特征信号，实现了对轴承的运转状态和故障发生、发展的过程的监控。　

关键词：滚动轴承；极限工况；监测；失效形式　

中图分类号：ＴＨ１３３．３３４文献标识码：Ａ文章编号：０２５４—０１５０（２００６）７—０５１—３　

Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｆａｉｌｕｒｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｒｏｌｌｉｎｇ　

Ｂｅａｒｉｎｇ　ｆｏｒ　Ａｅｒｏｅｎｇｉｎｅ　

Ｚｈｅｎｇ　Ｄｅｚｈｉ　Ｗａｎｇ　Ｌｉｑｉｎ　Ｇｕ　Ｌｅ　Ｗｅｉ　Ｙｏｎｇｑｉａｎｇ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。Ｈａｒｂｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ　Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　１５０００１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔ￣：Ａ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｍｏｎｉｔｏｒ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｓｈａｆｔ　ｃｅｎｔｅｒ　ｏｂｉｔ，ａｎｄ　ｐｏｗｅｒ　

ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｅａｔｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｏｒｋｅｄ　ａｔ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｉ　ｓｈ　ｓｐｅｅｄ．Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｍｏｄｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｅａｔｉｎｇｓ　ｗｅｒｅ　

航空活塞动力装置（考试知识点）

绪论

发动机是一种将某种能量转换成机械功的动力装置。

热力发动机是将燃料的热能转换成机械功的动力装置。

航空发动机分为两大类型：航空活塞发动机和航空喷气发动机。

航空活塞发动机具有低速经济性好，工作稳定性好的优点；但也存在着重量功率比大，高空性能速度性能差的缺点。

喷气发动机具有重量轻，推力大，高空性能、速度性能好的优点；但也存在着经济性较差的缺点。

航空活塞发动机应满足下列基本性能要求：

1. 发动机重量功率比小

2. 发动机燃油消耗率低

3. 发动机尺寸要小

4. 发动机可靠性要好

5. 发动机的使用寿命要长

6. 发动机要便于维护

第一章 航空动力装置的基础知识

第一节 气体、气流的基础知识

分子本身只有质量而不占有体积，分子间不存在吸引的气体叫理想气体。

气体的比容的定义是：单位质量的气体所占有的容积，以符号表示。mV

华氏温度与摄氏温度的换算关系为)32(95,3259FFtt

热力学温度与摄氏温度的换算关系为：T=t+273

按一定的过程将气流阻滞到速度为零时的气流的参数叫做滞止参数。

对于亚音速气流（M<1），当流过收敛型管道时，随着截面积A的减小，流速C升高，同时伴随压力、温度降低；当流过扩散型管道时，截面积A增大，流速C减小，同时伴随压力、温度升高。

对于亚音速气流（M>1），当流过收敛型管道时，随着截面积A的减小，流速C也减小，同时伴随压力、温度升高；当流过扩散型管道时，截面积A增大，流速C升高，同时伴随压力、温度降低。

第二节 燃烧的基础知识

航空发动机目前都采用航空汽油和航空煤油作为燃料，用空气作为氧化剂。

余气系数就是混合气中实际空气量与理论空气量的比值，用表示，即理实LL

油气比是混合气中燃料的质量与空气质量的比值，用C表示，即：空气燃油mmC 1kg燃料完全燃烧后，将燃烧产物冷却到起始温度，所放出的热量，叫做燃料的热值，单位为千焦耳/千克燃料。

1 航空活塞动力装置知识点整理

资料全是所需知道的内容，不分重点

绪论

发动机定义：发动机是一种将某种能量转化成机械功的动力装置。（属于热机）

航空发动机分为航空活塞发动机和航空喷气发动机

航空活塞发动机是由气缸内燃料放出的热能通过曲轴输出扭矩，带动螺旋桨转动，产生推力。

优点：低速经济性好，工作稳定性好。缺点：重量功率比大，高空性能、速度性能差。

航空喷气发动机是将燃料在燃烧室内连续燃烧释放出的热能转换成气体动能，从发动机高速喷出，产生推进力的动力装置。

优点：重量轻，推力大，高空性能、速度性能好。缺点：经济性较差。

飞机对航空活塞发动机的基本性能要求：

1.发动机重量功率比小

2.发动机燃油消耗率低

3.发动机尺寸要小

4.发动机可靠性要好（空中停车率小于0.01/1000h）

5.发动机使用寿命要长

6.发动机要便于维护

第一章 航空动力装置的基础知识

热机定义：将热能转化为机械能的机器。

工质：热机工作时，必须以某种物质为媒介，才能将热能转换成机械能，完成这种能量转换的媒介物叫工质。

理想气体：分子本身只有质量而不占有体积，分子间不存在吸引力的气体叫理想气体。

气体的比容的定义：单位质量的气体所占有的容积。气体比容是描述气体分子疏密程度的物理量。

温度：确定一个系统与其他系统是否处于热平衡的共同特性定义。气体温度描述了气体的冷热程度，是分子热运动平均移动动能的度量。

气体的压力是垂直作用在壁面单位面积上的力。

百帕（hPa):1hPa=100Pa=1mbar(1bar=10^5Pa)

千帕 (kPa)：1kPa=1000Pa

工程大气压（at):1at=1kgf/cm^2=98066.5Pa 工程大气压广泛用在液体压力的测量仪表中，发动机滑油、燃油压力常用此单位。

标准大气压（atm):温度为15摄氏度时，海平面上空气的平均压力，1atm=1.033at

PSI:1PSI=11bf/in^2=0.07kgf/cm^2=6894.8Pa;1kgf/cm^2=14.3PSI