航空发动机结构 第二章 几种典型的发动机
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航空发动机主要部件介绍一、概述航空发动机是飞机运行的关键部件,它由许多主要部件组成。
本文将详细介绍航空发动机的主要部件及其功能。
二、涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机是目前使用最广泛的航空发动机类型。
它包括以下主要部件:2.1 压气机压气机是涡轮喷气发动机的核心部件之一,其主要功能是提供空气压缩。
它由若干级气动压缩机级组成,每级都通过叶轮将空气压缩。
压气机的压缩比决定了发动机的性能。
2.2 燃烧室燃烧室是将燃料与空气混合并燃烧的地方。
在燃烧室内,燃料喷射器将燃料喷入空气中,在点火后发生燃烧反应。
燃烧室的设计需要考虑到燃烧效率和减少排放物的要求。
2.3 涡轮涡轮是涡轮喷气发动机中的关键部件,它由高温高压的燃气推动。
涡轮主要分为高压涡轮和低压涡轮两部分,高压涡轮驱动压气机,低压涡轮驱动风扇。
2.4 推力收缩喷管推力收缩喷管是涡轮喷气发动机中的最后一个主要部件,它通过调整喷口面积来改变喷气速度,以实现不同飞行阶段的推力要求。
喷管的设计需要兼顾推力效率和噪音控制。
三、涡扇发动机涡扇发动机是一种在涡轮喷气发动机基础上发展而来的高涵道比发动机。
它相比于涡轮喷气发动机具有更高的推力效率和更低的噪音水平。
涡扇发动机的主要部件包括:3.1 高压压气机涡扇发动机中的高压压气机通常由若干级气动压缩机级组成,每级通过叶轮将空气压缩。
高压压气机的压缩比对发动机性能和燃烧室的设计有重要影响。
3.2 低压压气机涡扇发动机的低压压气机实现了更高的涵道比,通过进一步压缩空气提高推力效率。
低压压气机的设计需要考虑到噪音控制和轻量化。
3.3 涡轮涡扇发动机中的涡轮通常包括高压涡轮和低压涡轮,高压涡轮驱动高压压气机,低压涡轮驱动风扇。
涡轮的设计需要考虑到高温高压的环境和材料的耐久性。
3.4 风扇涡扇发动机的风扇是一种大直径、低压力比的叶轮,其主要作用是产生大部分的推力,同时提供额外的压缩空气。
风扇的设计需要兼顾推力效率和噪音控制。
四、涡桨发动机涡桨发动机是一种将燃气喷射到涡轮上推动叶轮旋转的发动机。
航空发动机有哪几个类型?
第一种,活塞式航空发动机。
早期在飞机或直升机上应用的航空发动机,用于带动螺旋桨或旋翼。
小功率的活塞式航空发动机广泛地用于轻型飞机、直升机及超轻型飞机。
第二种,燃气涡轮发动机。
应用最广。
包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机,都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。
涡轮轴发动机主要用作直升机的动力;涡轮风扇发动机主要用于速度更高的飞机;涡轮喷气发动机主要用于超声速飞机。
第三种,冲压发动机。
特点是无压气机和燃气涡轮。
它构造简单、推力大,特别适用于高速高空飞行。
由于不能自行起动和低速下性能欠佳,限制了应用范围,仅用在导弹和空中发射的靶弹上。
老式多用活塞式航空发动机
现在一般是涡扇、涡喷,火箭式发动机。
多用在航天飞机、运载火箭、导弹等。
《航空发动机结构分析》课后思考题答案第一章概论1.航空燃气涡轮发动机有哪些基本类型?指出它们的共同点、区别和应用。
答:2.涡喷、涡扇、军用涡扇分别是在何年代问世的?答:涡喷二十世纪三十年代(1937年WU;1937年HeS3B);涡扇 1960~1962军用涡扇 1966~19673.简述涡轮风扇发动机的基本类型。
答:不带加力,带加力,分排,混排,高涵道比,低涵道比。
4.什么是涵道比?涡扇发动机如何按涵道比分类?答:(一)B/T,外涵与内涵空气流量比;(二)高涵道比涡扇(GE90),低涵道比涡扇(Al-37fn)5.按前后次序写出带加力的燃气涡轮发动机的主要部件。
答:压气机、燃烧室、涡轮、加力燃烧室、喷管。
6.从发动机结构剖面图上,可以得到哪些结构信息?答:a)发动机类型b)轴数c)压气机级数d)燃烧室类型e)支点位置f)支点类型第二章典型发动机1.根据总增压比、推重比、涡轮前燃气温度、耗油率、涵道比等重要性能指标,指出各代涡喷、涡扇、军用涡扇发动机的性能指标。
答:涡喷表2.1涡扇表2.3军用涡扇表2.22.al-31f发动机的主要结构特点是什么?在该机上采用了哪些先进技术?答:AL31-F结构特点:全钛进气机匣,23个导流叶片;钛合金风扇,高压压气机,转子级间电子束焊接;高压压气机三级可调静子叶片九级环形燕尾榫头的工作叶片;环形燃烧室有28个双路离心式喷嘴,两个点火器,采用半导体电嘴;高压涡轮叶片不带冠,榫头处有减振器,低压涡轮叶片带冠;涡轮冷却系统采用了设置在外涵道中的空气-空气换热器,可使冷却空气降温125-210*c;加力燃烧室采用射流式点火方式,单晶体的涡轮工作叶片为此提供了强度保障;收敛-扩张型喷管由亚声速、超声速调节片及蜜蜂片各16式组成;排气方式为内、外涵道混合排气。
3.ALF502发动机是什么类型的发动机?它有哪些有点?答:ALF502,涡轮风扇。
优点:●单元体设计,易维修●长寿命、低成本●B/T高耗油率低●噪声小,排气中NOx量低于规定第三章压气机1.航空燃气涡轮发动机中,两种基本类型压气机的优缺点有哪些?答:(一)轴流压气机增压比高、效率高单位面积空气质量流量大,迎风阻力小,但是单级压比小,结构复杂;(二)离心式压气机结构简单、工作可靠、稳定工作范围较宽、单级压比高;但是迎风面积大,难于获得更高的总增压比。
世界航空发动机手册一、航空发动机概述1.定义与作用航空发动机,作为飞机的“心脏”,是为飞行器提供动力的核心部件。
它将燃料的化学能转化为气流的动能,推动飞行器前进。
发动机的性能直接影响着飞机的飞行速度、高度、航程等各项性能指标。
2.发展历程与现状自从1903年美国莱特兄弟发明飞机以来,航空发动机就进入了人们的视野。
经过一百多年的发展,航空发动机技术不断革新,性能不断提高。
目前,世界上的航空发动机主要有涡喷、涡扇、涡轮螺旋桨、涡轮轴等类型。
二、航空发动机类型及特点1.涡喷发动机涡喷发动机是一种轴流式发动机,具有结构简单、重量轻、推力大等特点。
它广泛应用于战斗机和部分民用飞机上。
2.涡扇发动机涡扇发动机是一种高效率、低噪音、大推力的发动机,分为小涵道比和大涵道比两种。
它主要用于大型客机和军用运输机。
3.涡轮螺旋桨发动机涡轮螺旋桨发动机是一种涡轮轴发动机的变种,具有较高的燃油效率和较低的噪音。
它主要应用于小型飞机和直升机。
4.涡轮轴发动机涡轮轴发动机是一种高速、高功率的发动机,主要用于直升机和部分军用飞机。
三、航空发动机关键技术1.高压比、高效率的压气机设计压气机是航空发动机的核心部件之一,其高压比和高效率对于提高发动机的整体性能至关重要。
设计师们需要不断优化压气机的气流布局、叶片形状等参数,以实现更高的压缩比和效率。
2.高效低污染的燃烧室设计燃烧室的设计关系到发动机的燃油消耗、排放污染物和噪音水平。
为了实现高效低污染的燃烧,设计师们需要研究新型燃烧过程、喷嘴结构和燃烧室形状。
3.高温材料及冷却技术随着航空发动机性能的提高,涡轮前温度不断升高,对高温材料和冷却技术提出了更高的要求。
研发新型高温材料和高效的冷却系统,是提高发动机寿命和可靠性的关键。
4.高精度、高可靠性的控制系统航空发动机控制系统是发动机正常运行的保证。
采用高精度、高可靠性的传感器和执行器,以及先进的控制算法,可以确保发动机在各种工况下的稳定运行。