发动机原理(航空)课件:第二章第四节 压气机
- 格式:ppt
- 大小:11.27 MB
- 文档页数:73
航空发动机压气机的工作原理航空发动机压气机的工作原理可是相当复杂又有趣的呢。
压气机在航空发动机里就像是一个超级大力士,负责把进入发动机的空气进行压缩。
那它是怎么做到的呢?这得从它的结构说起。
压气机通常由多个级组成,每一级都包含一个旋转的叶轮和一个静止的扩压器。
叶轮就像一个飞速旋转的小风扇,叶轮上有着很多弯曲的叶片。
当发动机开始工作,叶轮高速旋转起来,哇,那速度可快啦。
你可以想象一下,空气就像是一群小绵羊,叶轮的叶片就像牧羊人手中的鞭子。
叶轮快速转动的时候,就把这些小绵羊(空气)驱赶着,让它们获得了很高的速度。
这时候,空气被叶轮甩向了扩压器。
扩压器呢,它的通道是逐渐变宽的。
空气进入扩压器后,速度就慢慢降下来了,但是压力却升高了。
这就好比一群人在狭窄的通道里快速奔跑,突然进入一个宽阔的地方,虽然跑的速度慢了,但是彼此之间挤得更紧了,压力就增大了。
在压气机工作的过程中,每一级都在重复这样的过程。
一级一级地把空气的压力不断提高。
举个例子吧,就像我们给气球打气一样。
刚开始的时候,气球里的空气压力很低,我们一下一下地打气,就相当于压气机的一级一级的压缩,气球里的空气压力就越来越高了。
而且呀,压气机的工作还得和发动机的其他部分协同得很好才行。
比如说,它压缩后的空气要以合适的压力和流量送到燃烧室去。
如果压力不够或者流量不合适,那燃烧室里的燃烧就会出问题。
就像我们做饭的时候,炉灶的火力和锅具的大小得匹配一样。
如果炉灶火太大,锅太小,饭就容易烧焦;要是火太小,锅太大,饭又煮不熟。
压气机在不同类型的航空发动机里也会有一些不同的设计和工作特点。
在涡轮喷气发动机里,压气机要把空气压缩到比较高的压力,这样才能让后面的燃烧室有足够的能量产生强大的喷气推力。
而在涡轮螺旋桨发动机里,压气机的压力要求相对低一些,因为它主要是为了给螺旋桨提供合适的动力源。
压气机的叶片设计也是很有讲究的呢。
叶片的形状、角度等都会影响到它对空气的压缩效果。
第2章航空燃气轮机的工作原理Principle of Aero Gasturbine Engine第2.1节概述Introduction涡轮喷气发动机是航空燃气轮机中最简单的一种,它是飞机的动力装置。
涡轮喷气发动机在工作时,连续不断地吸入空气,空气在发动机中经过压缩、燃烧和膨胀过程产生高温高压燃气从尾喷管喷出,流过发动机的气体动量增加,使发动机产生反作用推力(图2.1.1)图2.1.1 单轴涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机(图2.1.2)作为一个热机,它将燃料的热能转变为机械能。
涡轮喷气发动机同时又作为一个推进器(,它利用产生的机械能使发动机获得推力。
图2.1.2 表示热机和推进器的单轴涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机,作为热机,它和工程中常见的活塞式发动机一样,都是以空气和燃气作为工作介质。
它们的相同之处为:均以空气和燃气作为工作介质。
它们都是先把空气吸进发动机,经过压缩增加空气的压力,经过燃烧增加气体的温度,然后使燃气膨胀作功。
燃气在膨胀过程中所作的功要比空气在压缩过程中所消耗的功大得多。
这是因为燃气是在高温下膨胀的,于是就有一部分富余的膨胀功可以被利用。
它们的不同之处为:•进入活塞式发动机的空气不是连续的;而进入燃气轮机的空气是连续的。
•活塞式发动机中喷油燃烧是在一个密闭的固定空间里,称为等容燃烧,而燃气轮机则在前后畅通的流动过程中喷油燃烧,若不计流动损失,则燃烧前后压力不变,故称为等压燃烧。
下面给出了涡轮喷气发动机的简图,图中标出了发动机各部件名称和各个截面的符号。
对于单轴和双轴涡轮喷气发动机的尾喷管,若为收敛性喷管,其出口截面9在临界或超临界状态下成为临界截面,故也可以标注为8。
0---远前方,1---发动机进气道入口,2---压气机入口,3---燃烧室入口,4---涡轮入口,5---尾喷管入口,8---尾喷管临界截面,9---尾喷管出口图 2.1.3涡轮喷气发动机各部分名称请记住上图涡轮喷气发动机各个截面符号的含义。