发动机原理第二章尾喷管shangzai25页PPT文档
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尾喷管为了获得大的推力,排气必须具有很高的动能,这意味着具有很高的排气速度。
喷管前后的落压比控制膨胀过程。
当出口压力等于外界压力时,对于给定的发动机来说,就获得了最大得的推力。
尾喷管的功能可以概括如下:²以最下小的总压损失把气流加速到很高的速度;²使出口压力尽可能接近外界大气压力;²允许加力燃烧室工作不影响主发动机工作,这就需要采用可调面积喷管;²如果需要,可使涡扇发动机的核心气流与外涵气流混合;²如果需要,可使推力反向和/或转向;²如果需要,可抑制喷气噪声和红外辐射。
各种不同类型的尾喷管归结为两大类:一类为固定喷管,包括简单收敛喷管和高涵道比分开排气喷管;另一类为可调面积喷管,包括引射喷管、收敛-扩张喷管、塞式喷管以及各种不同类型的非轴对称喷管。
尾喷管类型的选择主要是根据发动机、飞机和任务的综合要求以及适当的权衡分析决定。
对尾喷管的研究主要集中在喷管的内特性和气动载荷两方面。
在喷管的内特性方面所考虑的是喷管的推力系数和流量系数随喷管的流动损失、漏气量、冷却空气损失和气流分离损失的变化,供发动机性能计算用。
在气动载荷研究方面,要估算作用在主喷管、副喷管调节和外鱼鳞片上的气动载荷,用于零件结构强度设计和作动系统设计。
在喷气发动机发展的初期,飞机大多是亚音速或低超音速的,此时一般采用固定的简单收敛喷管。
70年代,高涵道比涡扇发动机采用了分开排气喷管。
在早期的超音超音速飞机的涡喷发动机上采用引射喷管,允许不同流量的外部空气进入喷管,用以冷却,又使进气道与发动机流量匹配更好,底部阻力减小.随着飞行速度的提高,涡扇发动机装备了加力燃烧室,喷管落压比增大,研制出喉部和出口面积都可调的收敛-扩张喷管。
这种喷管保证了加力燃烧室工作不影响主发动机工作,且在宽广的飞行范围内保持发动机性能最佳。
普²惠公司F100加力式涡扇发动机上采用的平衡梁式收敛-扩张喷管是这类喷管的代表,它的主喷管调节鱼鳞片上的转轴由前端移到中部,在调节过程中可始终利用作用在鱼鳞片上的气动力平衡,从而减轻操纵鱼鳞片的作动系统的重量。
战机机尾喷管工作原理
战机机尾喷管是飞机发动机的重要组成部分,通过喷出高速气流产生推力,推动飞机前进。
它的工作原理主要包括以下几个方面:
1. 喷气效应:喷管内燃烧燃料产生高温高压气体,经过喷嘴排出,产生高速气流,根据牛顿第三定律,气流向后冲,推动飞机向前运动。
2. 喷管形状和喷口设计:喷管内壁经过精心设计,以实现最高效的喷气效果。
常见的喷管形状包括喇叭形、喇叭状膨胀型、可变喷管等。
喷口也被精确地设计成适当的尺寸和形状,以控制气流速度和方向。
3. 负压效应:喷管工作时,在喷嘴的周围形成一个较低压区域。
这种负压效应可以进一步增加喷气效果,增大推力。
4. 后掠板:喷管内还配备了后掠板,它们可以根据喷气流量和飞行状态进行调整,以优化喷气效果和推力。
这些后掠板通常由电动、液压或气压控制。
5. 调节系统:战机机尾喷管通常配备有调节系统,可以根据不同的飞行阶段和任务要求来调整喷气流量和喷气方向。
这些调节系统可以通过电脑、传感器和执行器进行控制。
通过喷管工作原理的优化设计和精确控制,战机可以获得更高的推力和飞行性能,从而提高机动性、速度和作战能力。
发动机原理第2章第2章尾喷管的作用和结构尾喷管是发动机中一个重要的组成部分,它在发动机工作过程中发挥着很大的作用。
本章将详细介绍尾喷管的基本原理、结构以及其在发动机中的应用。
1.尾喷管的基本原理尾喷管是将燃烧产生的高温高压气体排放到外部环境中的装置。
其基本原理是通过高速喷气将燃气排出,从而产生反作用力推动飞机或船只向前运动。
尾喷管的原理可以归结为两个方面:热力原理和动量原理。
热力原理指的是燃烧产生的热能转化为气体的动能,从而推动飞机或船只前进。
动量原理则是根据牛顿第三定律,喷出的高速气流会产生反作用力,推动发动机及飞机运动。
2.尾喷管的结构尾喷管的结构主要包括燃烧室、喷嘴、扩散段和尾喷管舱等部分。
(1)燃烧室:燃烧室是尾喷管内部进行燃烧反应的区域。
燃烧室通常由燃烧器和燃料喷嘴组成,通过将燃料和空气混合并点燃,产生高温高压燃气。
(2)喷嘴:喷嘴是尾喷管中用于喷出燃气的装置。
喷嘴通常分为固定喷嘴和可变喷嘴两种形式。
固定喷嘴的喷口形状和尺寸是固定的,无法进行调节。
可变喷嘴则可以通过机械或电子控制来调节喷口的形状和尺寸,以适应不同工况下的需求。
(3)扩散段:扩散段是尾喷管内部用于扩大气流断面积的部分。
其作用是将高速燃气喷出后产生的压力和动能转化为速度,从而使尾喷管的排气速度更高。
(4)尾喷管舱:尾喷管舱是尾喷管的一个重要外壳部分,用于保护尾喷管结构,并将尾喷管内部的气流引导到外部环境中。
尾喷管舱的形状和材质各不相同,根据不同的应用和工况进行设计。
3.尾喷管的应用尾喷管在航空发动机和船用发动机中都有广泛的应用。
在航空发动机中,尾喷管是将燃气排放到大气中的主要装置。
它的排气速度、喷嘴形状和尺寸等参数对发动机输出推力、燃料效率和噪声都有着重要的影响。
尾喷管的设计需要充分考虑这些因素的平衡。
在船用发动机中,尾喷管的作用类似于航空发动机。
通过喷出高速气流推动船只前进,从而提高船只的速度和效率。
在一些船只上,尾喷管还可以用作推进和操纵船只的一种手段。