叶轮机械原理离心压气机1
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离心式涡轮喷气发动机名词解释一、离心式涡轮喷气发动机离心式涡轮喷气发动机,是一种利用涡轮来压缩空气并驱动飞机飞行的发动机。
它由多个部件组成,包括压气机、燃烧室、涡轮和喷气管道等。
它的工作原理是先通过压气机将空气压缩,然后将压缩空气与燃料混合并点燃,最终高温高压的燃气推动涡轮旋转,再通过喷气管道将高速喷出的气流产生推力,从而推动飞机飞行。
二、工作原理1. 压气机离心式涡轮喷气发动机的压气机采用离心式结构,由多个叶片和转子组成,当空气经过叶片时,叶片会将空气加速并压缩,形成高压气体。
这种结构可以有效地提高发动机的效率和压缩比,使得空气可以被更充分地压缩和加燃烧,从而提高发动机的性能和推力输出。
2. 燃烧室离心式涡轮喷气发动机的燃烧室是混合燃油和压缩空气的地方,通过点火装置点燃混合气体,产生高温高压的燃气,为涡轮提供动力。
3. 涡轮涡轮是离心式涡轮喷气发动机的核心部件之一,它由转子和定子组成,当高温高压的燃气流过涡轮时,会使得涡轮高速旋转,提供动力来驱动压气机。
4. 喷气管道喷气管道是离心式涡轮喷气发动机中最后的部件,它将高速喷射的气流转化为推动飞机飞行的推力,从而实现飞机的动力。
三、我的个人观点和理解离心式涡轮喷气发动机作为现代飞机的主要动力装置,其优点在于结构简单、可靠性高、推力大、燃料经济性好等特点,是目前最为应用广泛的发动机类型之一。
在未来,随着科技的发展和航空工业的进步,离心式涡轮喷气发动机也将不断得到改进和完善,成为更为高效、环保、节能的动力装置。
总结回顾:在本文中,我们对离心式涡轮喷气发动机进行了深入的解释和分析,从工作原理到结构构成,都进行了详细的阐述。
通过对离心式涡轮喷气发动机的解释,相信读者对其工作原理和关键部件有了更深入的了解。
希望本文能够帮助读者更好地理解离心式涡轮喷气发动机,对其性能和特点有更为深刻的理解,也对未来航空工业的发展有所启发和思考。
离心式涡轮喷气发动机是航空工业中非常重要的一部分,它的发展历程和技术创新都对飞机的性能和效率有着重大影响。
离心式压缩机工作原理及结构图一、工作原理汽轮机(或电动机)带动压缩机主轴叶轮转动,在离心力作用下,气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。
而在工作轮中间形成稀薄地带,前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮,由于工作轮不断旋转,气体能连续不断地被甩出去,从而保持了气压机中气体的连续流动。
气体因离心作用增加了压力,还可以很大的速度离开工作轮,气体经扩压器逐渐降低了速度,动能转变为静压能,进一步增加了压力。
如果一个工作叶轮得到的压力还不够,可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。
级间的串联通过弯通,回流器来实现。
这就是离心式压缩机的工作原理。
二、基本结构离心式压缩机由转子及定子两大部分组成,结构如图1所示。
转子包括转轴,固定在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴节等零部件。
定子则有气缸,定位于缸体上的各种隔板以及轴承等零部件。
在转子与定子之间需要密封气体之处还设有密封元件。
各个部件的作用介绍如下。
1、叶轮叶轮是离心式压缩机中最重要的一个部件,驱动机的机械功即通过此高速回转的叶轮对气体作功而使气体获得能量,它是压缩机中唯一的作功部件,亦称工作轮。
叶轮一般是由轮盖、轮盘和叶片组成的闭式叶轮,也有没有轮盖的半开式叶轮。
2、主轴主轴是起支持旋转零件及传递扭矩作用的。
根据其结构形式。
有阶梯轴及光轴两种,光轴有形状简单,加工方便的特点。
3、平衡盘在多级离心式压缩机中因每级叶轮两侧的气体作用力大小不等,使转子受到一个指向低压端的合力,这个合力即称为轴向力。
轴向力对于压缩机的正常运行是有害的,容易引起止推轴承损坏,使转子向一端窜动,导致动件偏移与固定元件之间失去正确的相对位置,情况严重时,转子可能与固定部件碰撞造成事故。
平衡盘是利用它两边气体压力差来平衡轴向力的零件。
它的一侧压力是末级叶轮盘侧间隙中的压力,另一侧通向大气或进气管,通常平衡盘只平衡一部分轴向力,剩余轴向力由止推轴承承受,在平衡盘的外缘需安装气封,用来防止气体漏出,保持两侧的差压。
航空发动机原理压气机的工作原理根据气流在压气机的流动方向,可将压气分为两大类,气流沿离开叶轮中心方向流动的叶做离心式压气机;气流沿与叶轮轴平行方向流动的叫做轴流式压气机。
此外还有轴流式与离心式压气机混合而成的混合式压气机。
目前使用最广泛的是轴流式压气机,以下将作重点介绍。
轴流式压气机的基本组成,由静子和转子组成。
静子由多排叶片组成,这些叶片叫做整流叶片,由一排流叶片组成的圆环叫做整流环,各整流环固定在机匣上。
转子由多排叶轮组成,每一排叶轮上固定了许多工作叶片,压气机叶轮最终能过叶轮轴与涡轮的工作叶轮轴相连,并由涡轮带动高速旋转。
轴流式压气机的叶轮和整流环是交错排列的。
一个叶轮和后面相邻的整流环构成了压气机的一级。
单级压气机增压比不高。
一般约为1.2-1.8。
为了得到更高的增压比,目前用在民航机上的涡扇发动机的轴流式压气机级数常为10-20级,压气机增压比高达30-40。
有些轴流式压气机的进口安装了一排固定的导流叶片,它们所组成的圆环叫做导流环。
空气在压气机中的流动从进气道流入压气机的空气,首先流过导流环,然后依次流过各级的叶轮和整流环,最后从末级整流环流出进入燃烧室。
由于空气在压气机中的流动较为复杂,同时气流在不同半径叶片通道内的流动大体相仿,为了便于分析,我们假想用一条通过各级叶轮平均地半径处的直线绕叶轮旋转,来切割叶轮和整流环叶片,得到压气机——“基本级”,每级压气机可看成是很多基元级相叠加而成。
所以空气在基元级中的流动可看成压气机工作的缩影。
把所得到的基元级切片在平面上展开,就得到——平面叶栅图形。
目前大多数航空燃气轮机都采用轴流式压气机,只有小功率、小流量的涡轴和涡浆发动机上才采用离心式压气机。
在20世纪40年代末和50年代初、涡喷发动机也曾采用离心式压气机。
离心式压气机由导流器, 叶轮, 扩压器, 导气管等部分组成,叶轮和扩压器是其中两个主要部件。
导流器:安装在叶轮的进口处,其通道是收敛形的使气流以一定方向均匀进入工作叶轮, 以减小流动损失,空气在流过它时速度增大,而压力和温度下降。
离心空压机的工作原理
离心空压机是一种常见的机械设备,它可以将低压的空气转换成高压的空气。
它的工作原理是通过涡轮和叶轮的旋转,把低压的空气转换成高压的空气输出。
离心空压机的主要结构由叶轮、涡轮、机箱、电机、驱动系统等组成。
叶轮和涡轮分别安装在机箱内,电机通过驱动系统驱动叶轮和涡轮的旋转。
叶轮是离心空压机的核心部件,它可以将低压的空气转换成高压的空气。
它由一系列的叶片和叶轮组成,叶片改变空气流动的方向,使低压的空气从轴心处进入,从轴外出去,形成高压的空气。
涡轮也是离心空压机的重要组成部分,它可以加强空气流体的压力,使低压的空气转换成高压的空气。
涡轮由叶片、风口和涡轮本身组成,当叶片改变空气流动的方向时,涡轮的叶片会产生一定的涡流,增加空气的压力,使低压的空气转换成高压的空气。
最后,离心空压机的机箱可以完成空气的稳定和控制。
它的作用是保持空气的压力,使空气不受外界因素的影响,从而达到高压空气的输出效果。
离心空压机的工作原理是,通过叶轮改变空气流动的方向,涡轮加强空气流体的压力,机箱保持空气的压力,使低压空气
转换成高压空气,达到高压空气的输出效果。
离心空压机不仅可以用于工业生产,还可以用于民用设备,如汽车空调、冰箱和抽水机等。
它具有结构简单、体积小、效率高、使用寿命长等优点,是人们居家和工业生产中必不可少的设备。
离心式压缩机的工作原理是什么,为什么离心式压缩机要有那么高的转速?答:离心式压缩机用于压缩气体的主要工作部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。
简而言之,离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功,在叶轮和扩压器的流道内,利用离心升压作用和降速扩压作用,将机械能转换为气体压力能的。
更通俗地说,气体在流过离心式压缩机的叶轮时,高速旋转的叶轮使气体在离心力的作用下,一方面压力有所提高,另一方面速度也极大增加,即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气体的静压能和动能。
此后,气体在流经扩压器的通道时,流道截面逐渐增大,前面的气体分子流速降低,后面的气体分子不断涌流向前,使气体的绝大部分动能又转变为静压能,也就是进一步起到增压的作用。
显然,叶轮对气体作功是气体压力得以升高的根本原因,而叶轮在单位时间内对单位质量气体作功的多少是与叶轮外缘的圆周速度u2密切相关的:u2数值越大,叶轮对气体所作的功就越大。
而u2与叶轮转速和叶轮的外径尺寸有如下关系:式中 D2--叶轮外缘直径,m;n--叶轮转速,r/min。
因此,离心式压缩机之所以要有很高的转速,是因为:1)对于尺寸一定的叶轮来说,转速n越高,气体获得的能量就越多,压力的提高也就越大;2)对于相同的圆周速度(亦可谓相同的叶轮作功能力)来说,转速n越高,叶轮的直径就可以越小,从而压缩机的体积和重量也就越小;3)由于离心式压缩机通过一个叶轮所能使气体提高的压力是有限的,单级压比(出口压力与进口压力之比)一般仅为1.3~2.0。
如果生产工艺所要求的气体压力较高,例如全低压空分设备中离心式空气压缩机需要将空气压力由0.1MPa提高到0.6~0.7MPa,这就需要采用多级压缩。
那么,在叶轮尺寸确定之后,压缩机的转速越高,每一级的压比相应就越大,从而对于一定的总压比来说,压缩机的级数就可以减少。
所以,在进行离心式压缩机的设计时,常常采用较高的转速。
但是,随着转速的提高,叶轮的强度便成了一个突出的矛盾。