航空发动机——进气系统

流量系数定义示意图
进气道附加阻力和外罩压差阻力定义示意图
A 1
A
一、亚声速进气道在设计状态的工作
亚声速进气道非设计状态
亚声速进气道设计状态
气流流动示意图
外压式进气道
a)进气道在高亚音速飞行时，外部可能局部存在超声速区，从而
产生激波，使进气道外阻增大；低超音速飞行时，存在弓形脱
体激波；
在不同飞行马赫数和发动机工作状态下外压式进气道的气流流动图形
正常工况未起动
起动
几何不可调超声速外压式进气道特性。

【涨知识】航空发动机工作原理和专业名词简介摘要今天小编为大家简单介绍一下航空发动机方面的基础知识，包括它的原理，它有哪些部件组成，以及常见的一些专业名词。

航空发动机的工作原理空气通过进气道减速增压，并以最小的流动损失进入到压气机。

压气机以高速旋转的叶片对空气做功压缩空气，提高空气的压力。

高压空气进入燃烧室，在燃烧室内与燃油充分混合后燃烧，产生高温高压的气体进入涡轮。

高温高压的气体首先在涡轮中膨胀，推动涡轮高速旋转带动风扇（涡扇发动机的主要推力由风扇产生）和压气机。

随后燃气在尾喷管中继续膨胀，提高燃气速度，使之高速喷出，产生推力。

航空发动机的五大部件航空发动机主要分为五大部件，分别是进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管，下文将对各大部件逐一进行介绍：进气道航空发动机进气道主要的作用是在各种工作状态下，能够将足够量的空气，以最小的流动损失，引入压气机。

进气道可分为亚音速进气道和超音速进气道，民航发动机的进气道多为亚音速进气道。

亚音速进气道是扩张型的管道。

它由壳体和整流锥组成。

进气道的前端如图所示是扩张型的管道，而前整流锥的后部管道稍微有些收敛。

气体进入进气道后，速度会下降，压力和温度都会上升，形成减速增压的过程。

经过整流锥后，气体的速度会稍有上升，压力和温度略会降低，气体能较均匀地流入压气机，保证压气的正常工作。

压气机压气机是航空发动机的重要组成部分之一。

它的主要作用是通过高速旋转的叶片对空气做功，对流过它的空气进行压缩，提高空气的压力，为之后在气体在燃烧室中的燃烧创造条件，以改善发动机的经济性，增加发动机的推力。

压气机从构型上可以分为离心式和轴流式两种。

评定压气机性能的主要指标是增压比、效率、外廓尺寸和重量等。

此外，轴流式压气机较离心式压气机相比，增压比大，效率高，单位空气流量大。

故现役的民航发动机多为轴流式压气机。

航空发动机的压气机部分也可分为低压部分和高压部分。

低压部分包括风扇和低压压气机，高压部分包括高压压气机。

进气系统的工作原理进气系统包含了空气滤清器、进气歧管、进汽门机构。

空气经空气滤清器过滤掉杂质后，流过空气流量计，经由进气道进入进气歧管，与喷油嘴喷出的汽油混合后形成适当比例的油气，由进汽门送入汽缸内点火燃烧，产生动力。

一、容积效率引擎运转时，每一循环所能获得的空气量多少，是决定引擎动力大小的基本因素，而引擎的进气能力乃是藉由引擎的『容积效率』及『充填效率』来衡量。

『容积效率』的定义是每一个进气行程中，汽缸所吸入的空气在大气压力下所占的体积和汽缸活塞行程容积的比值。

之所以要用在所吸入空气在大气压力下所占的体积为标准，是因为空气进入汽缸时，汽缸内的压力比外在的大气压力为低，而且压力值会有所变化，所以采用一大气压的状态下的体积作为共通的标准。

并且由於在进行吸气行程时，会遭受各种的进气阻力，加上汽缸内的高温作用，因此将吸入汽缸内的空气体积换算成一大气压下的状态时，一定小於汽缸的体积，也就是说自然吸气引擎的容积效率一定小於１。

进气阻力的降低、汽缸内压力的提高、温度降低、排气回压降低、进汽门面积加大都可提高引擎的容积效率，而引擎在高转速运转时则会降低容积效率。

二、充填效率由於空气的密度是因进气系统入口的大气状态（温度、压力）而有所不同，因此容积效率并不能表现实际上进入汽缸内空气的质量，於是我们必须靠"充填效率"来说明。

"充填效率"的定义是每一个进气行程中所吸入的空气质量与标准状态下（1大气压、20℃、密度：1.187Kg/cm2占有汽缸活塞行程容积的干燥空气质量的比值。

在大气压力高、温度低、密度高时，引擎的充填效率也将随之提高。

由此也可看出，容积效率所表现的是引擎构造及运转状态所造成引擎性能的差异，充填效率表现的则是运转当时大气状态所引起引擎性能的变化。

进气岐管与容积效率另一项影响容积效率的重要因素是进气歧管的长度，由此也引发了与容积效率有关的『脉动』及『惯性』两种效应。

航发原理总结航空发动机是飞机的核心动力装置，它能够将化学能或机械能转化为推力以提供足够的动力，使飞机能够在大气中飞行。

航空发动机的原理涉及内燃机和涡轮机两大类，这里将对这两类发动机的基本原理进行总结。

一、内燃机原理内燃机作为一种常见的航空发动机类型，其工作原理基于热力循环理论，通过燃料的燃烧产生高温高压气体，并将气体通过喷气或推力装置排出，从而产生推力。

1. 供油系统：内燃机通常采用喷油器将燃料喷入燃烧室。

燃油首先经过燃油系统的滤波、加压和调节，然后进入喷油器进行喷雾。

2. 压缩系统：内燃机中的压缩系统用于将进气的空气压缩，提高燃烧效率。

高压空气进入燃烧室后，燃油会被喷射到高压空气中，形成可燃气体。

3. 点火系统：点火系统通过电火花点燃燃油和空气混合物，将其燃烧，产生高温高压气体。

燃烧后的气体经过膨胀，释放能量将活塞推动。

4. 废气系统：废气系统将产生的燃烧废气排出发动机，同时通过涡轮增压器将废气中的能量转化为动力，提高发动机的效率。

二、涡轮机原理涡轮机是另一种常用于航空发动机的类型，它根据涡轮的能量转化原理来产生推力。

1. 压气机：涡轮机的压气机通过一系列旋转的叶片将进气的空气压缩，提高了燃烧室内空气的压力和温度。

2. 燃烧室：在涡轮机的燃烧室中，燃料被引入并点燃，产生高温高压气体。

3. 涡轮：燃烧室中产生的高温高压气体驱动涡轮旋转。

涡轮一般具有一系列定子和转子叶片，热能的转化使转子旋转，从而驱动压气机和涡轮增压器等设备。

4. 喷气推力：涡轮机通过喷管将产生的高速高压气流排出，而产生的反作用力则推动了飞机向前飞行。

总结：航空发动机的原理可以归纳为内燃机和涡轮机两大类。

内燃机通过燃烧燃料产生高温高压气体，通过喷气或推力装置排出，从而产生推力。

涡轮机则通过压气机将空气压缩，燃烧产生高温高压气体驱动涡轮旋转，最终产生喷气推力。

航空发动机的工作原理复杂而精密，需要各种系统和部件的协调配合。

对于航空发动机的进一步研究和创新，不仅有助于提高飞机的性能和可靠性，也对航空工业的发展具有重要意义。

航空发动机的工作原理
航空发动机是飞机的动力装置，它的工作原理可以大致分为以下几个部分：
1. 压缩空气：航空发动机通过高速旋转的压气机将外部空气吸入并压缩，增加空气的密度和压力。

2. 燃烧燃料：在压缩空气中注入适量的燃料，形成可燃混合物。

这个过程由燃烧室中的喷嘴和点火系统来完成。

3. 燃烧并膨胀：点燃可燃混合物后，燃料燃烧产生高温高压的燃气，使燃气在燃烧室内膨胀。

这一过程释放出大量的热能，推动航空发动机的转子运转。

4. 排放废气：燃料燃烧后产生的废气通过喷嘴排出。

这些废气中含有大量的热能，可以通过喷口喷出，产生推力。

5. 引擎运转稳定：航空发动机通过一系列复杂的系统来调节燃料供应、进气量等参数，保证发动机能够稳定运转，并根据需要提供足够的推力。

总的来说，航空发动机的工作原理主要是通过压缩空气、燃烧燃料、膨胀释能以及排放废气这一连续循环过程来不断产生推力，驱动飞机进行运动。

它的设计和运行技术高度复杂，需要精准的控制和维护，以确保飞机的安全和稳定性。

航空发动机原理简介航空发动机是飞机的核心部件之一，它的工作原理决定了飞机的飞行性能。

航空发动机的主要任务是将燃料的化学能转化为动力，推动飞机前进。

本文将介绍航空发动机的工作原理和主要组成部分。

工作原理航空发动机的工作原理基于热力学循环原理，它通过燃烧产生的高温高压气体推动涡轮转动，进而驱动飞机飞行。

一般来说，航空发动机根据工作原理可以分为喷气式发动机和涡轮螺旋桨发动机。

喷气式发动机原理喷气式发动机是目前大多数商用飞机所采用的发动机类型。

它的工作原理基于Joule-Brayton循环原理。

主要的组成部件包括压气机、燃烧室和涡轮。

1.压气机：压气机负责压缩进入发动机的空气，提高其压力和温度。

压缩空气被分为高压和低压两个级别，分别通过不同的压气机级实现压缩。

2.燃烧室：燃烧室是将燃料与压缩空气混合燃烧的地方。

燃料在燃烧室中燃烧产生高温高压气体，驱动涡轮旋转。

3.涡轮：涡轮由高温高压气体驱动，并通过轴将动力传递给压气机和其他系统。

涡轮旋转产生的动力推动了发动机的工作。

涡轮螺旋桨发动机原理涡轮螺旋桨发动机主要应用在小型飞机和直升机上。

它的工作原理基于Brayton循环原理。

主要的组成部件包括涡轮、燃烧室和螺旋桨。

1.涡轮：涡轮由燃烧室中的燃料燃烧产生的高温高压气体驱动。

涡轮旋转产生的动力推动飞机前进。

2.燃烧室：燃烧室是将燃料与压缩空气混合燃烧的地方。

燃料在燃烧室中燃烧产生高温高压气体，驱动涡轮旋转，进而推动飞机前进。

3.螺旋桨：涡轮螺旋桨发动机通过螺旋桨来提供推力。

螺旋桨通过轴与发动机的涡轮相连，涡轮驱动螺旋桨旋转，产生推力。

主要组成部分不论是喷气式发动机还是涡轮螺旋桨发动机，它们都包括以下几个主要的组成部分：1.压气机：负责压缩进入发动机的空气，提高其压力和温度。

2.燃烧室：将燃料与压缩空气混合燃烧，产生高温高压气体。

3.涡轮：由高温高压气体驱动，并通过轴将动力传递给压气机和其他系统。

4.出口喷管：将高温高压气体排出，产生推力。