第３２卷第１期 ２０１４年２月 中国民航大学学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＩＶＩＬ ＡＶＩＡＴＩＯＮ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＣＨＩＮＡ Ｖ０ｌ－３２ Ｎｏ．１ Ｆｅｂｍａｒ－￣２０１４
航空燃气涡轮发动机炯分析
田 川 ，曹惠玲
（１．厦门航空有限责任公司，厦门 ３６１００６；２．中国民航大学航空工程学院，天津３００３００）
摘 要：应用炯分析方法分别对单轴涡喷发动机、涡轮风扇发动机以及采用中冷回热技术后的涡扇发动机进行了 全面的分析。结果表明．单喷和涡扇发动机的尾流炯损是航空发动机整体炯损中的最大组成部分，而航空 发动机的第二大炯损发生在燃烧室，对涡扇发动机引入中冷回热技术后，可以有效提高发动机的整体炯利 用率。减少尾流中的炯损失。 关键词：燃气涡轮发动机；炯分析法；中冷回热技术；尾流损失 中图分类号：Ｖ２３５．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４—５５９０（２０１４）０１－００２８－０５
Ｅｘｅｒｇｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇａｓ ｔｕｒｂｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅ
ＴＩＡＮ Ｃｈｕａｎ ，ＣＡ０ Ｈｕｉ－ｌｉｎｆ
（１．Ｘｉａｍｅｎ Ａｉｒｌｉｎｅｓ，Ｘｉａｍｅｎ ３６１００６，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃ４ ，ｎ删ｉｎ ３００３００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｆｉｎｄ ｏｕｔ ｔｈｅ ｅｘｅｒｇｙ ｌｏｓｓ ｏｆ ａｅｒｏ－ｅｎｇｉｎｅｓ，ａｎｄ ｔｏ ｒｅｖｅａｌ ｔｈｅ ｗｅａｋｅｓｔ ｃｈａｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｅｒｇｙ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ， ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｅｘｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ－ｓｐｏｏｌ ｔｕｒｂｏ ｅｎｇｉｎｅ，ｔｕｒｂｏｆａｎ ｅｎｇｉｎｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｃｏｏｌｅｄ ａｎｄ ｒｅｃｕｐｅｒａｔｅｄ ｔｕｒｂｏｆａｎ ｅｎｇｉｎｅ．Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｘｅｒｇｙ ｌｏｓｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｗａｋｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｅｒｇｙ ｌｏｓｓ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｏｎｅ ｔｈｉｒｄ ｏｆ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｅｘｅｒｇｙ． Ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｌａｒｇｅｓｔ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｅｒｇｙ ｌｏｓｓ ｉｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｃｈａｍｂｅｒ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｃｏｏｌｅｄ ａｎｄ ｒｅｃｕｐｅｒａｔｅｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ，ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｅｘｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｃａｎ ｂｅ ｂｅｔｔｅｒ，ｗｈａｔ’Ｓ ｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｅｘｅｒｇｙ ｌｏｓｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｗａｋｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ．Ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ａｅｒｏ—ｅｎｇｉｎｅｓ，ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｗｉｌｌ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ａｅｒｏ—ｅｎｇｉｎｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇａｓ ｔｕｒｂｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅ；ｅｘｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｉｎｔｅｒｃｏｏｌｅｄ ａｎｄ ｒｅｃｕｐｅｒａｔｅｄ ａｅｒｏ—ｅｎｇｉｎｅ；ｗａｋｅ ｌｏｓｓ
发动机叶片
发动机与飞机
1. 发动机种类
1） 涡轮喷气发动机（WP） WP5、WP6、WP7、……WP13
2） 涡轮螺桨发动机（WJ） WJ5、WJ6、WJ7
3） 涡轮风扇发动机（WS） WS9、WS10、WS11
4） 涡轮轴发动机（WZ） WZ5、WZ6、WZ8、WZ9
5） 活塞发动机（HS） HS5、HS6、HS9
2. 发动机的结构与组成
燃气涡轮发动机主要由 压气机、燃烧室和涡轮三大部件以及
燃油系统、滑油系统、空气系统、电器系统、进排气边系统及轴
承传力系统等组成。（发动机的整体构造如下图1）三大部件中除 燃烧外的压气机与涡轮都是由转子和静子构成，静子由内、外机 匣和导向（整流）叶片构成；转子由叶片盘、轴及轴承构成， 其
中叶片数量最多（见表1〜5）
高压压气机 高压涡轮 加力燃烧室
3. 发动机工乍原理及热处理发程机的整体结构
工作原理：发动机将大量的燃料燃烧产生的热能，势能给涡
轮导向器斜切口膨胀产生大量的动能，其一部分转换成机械功驱 动压气机和附件，剩余能由尾喷管膨胀加速产生推力。
热力过程：用P-U或T-S图来表示发动机的热力过程:
4. 飞机与发动机
发动机是飞机的动力，也是飞机的心脏，不同用途的飞机配备 不同种类的发动机。如：
1) 军民用运输机、轰炸机、客机、装用 WJ、WS、WP类发 动机。
2) 强击机、、歼击机、教练机、侦察机、装用| WP、WS、HS
图1.发动机等压加热理想循环
类发动机。
3) 军民用直升机装用 WZ类发动机。
二、叶片
在燃气涡轮发动机中叶片无论是压气机叶片还是涡轮叶片，
它们的数量最多，而发动机就是依靠这众多的 叶片完成对气体的 压缩和膨胀以及以最高的效率产生强大的动力来推动飞机前进的 工作。叶片是一种特殊的零件，它的数量多，形状复杂，要求高， 加工难度大，而且是故障多发的零件，一直以来各发动机厂的生 产的关键，因此对其投入的人力、物力、财力都是比较大的，而 且国内外发动机厂家正以最大的努力来提高叶片的性能，生产能 力及质量满足需要。
第Ⅱ页 共Ⅱ页 目录
1 引言 ............................................................... 1
1.1 航空发动机的重要性 ............................................... 1
1.2 航空燃气发动机的现状与发展 ....................................... 1
1.3 选题的目的和意义 ................................................. 2
1.4 本课题研究的问题 ................................................. 2
2 附件传动系统 ....................................................... 3
2.1 附件传动系统的工作条件和设计要求 ................................. 4
2.2 航空燃气涡轮发动机中双速传动装置概述 ............................. 4
2.3 航空燃气涡轮发动机中双速传动装置工作原理 ......................... 5
2.4 燃气涡轮发动机起动过程 ........................................... 6
2.5 棘轮式齿轮....................................................... 7
3 航空齿轮 ........................................................... 9
3.1 航空齿轮加工现状与发展 ........................................... 9
燃气涡轮航空发动机与发动机油规格
摘要:概述了航空发动机发展历程与现代航空发动机的发展现状。介绍了现代航空发动机油的规格发展,以及对航空发动机润滑油性能的主要要求。通过分析,指出了目前国际上主要的航空发动机油规格仍然以美国军标规格为主导;提出了我国自主研究开发航空发动机油,需要重点考虑油品在高低温条件下的贮存稳定性、氧化安定性和腐蚀性,同时需要同步研制开发满足现代航空发动机油所需求的新戊基多元醇酯型合成基础油。
关键词:航空;发动机;发动机油;规格
中图分类号:TE626.34 文献标识码:A
Aircraft Turbine Engine and the Specification of Engine
Oil
WANG Ping
(SINOPEC Lubricant Company, Beijing 100085, China)
Abstract:The developed course of aircraft engine and the
developing actuality of modern aircraft engine are summarized.
The development of modern aircraft engine oil specification and
the main demands on the properties of aircraft engine oil are introduced. By analysis, it is pointed out that MIL specification
is still now the dominant of aircraft engine oil specification
internationally. Moreover, for the independent R&D of aircraft
