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文檔簡介

1、第一章 緒論1、燃燒有哪幾類分類方法,分別是什么?(1)按化學反應(yīng)傳播的特性和方式:強烈熱分解,爆震,緩燃(2)按照燃料的種類:氣體燃料燃燒,液體燃料燃燒(燃燒前霧化,蒸發(fā),混合),固體燃料燃燒(3)按照有無火焰:有火焰燃燒,無火焰燃燒(4)按照燃料和氧化劑是否預(yù)先混合以及流場形態(tài)分類:層流預(yù)混火焰,層流擴散火焰,湍流預(yù)混火焰,湍流擴散火焰,預(yù)混-擴散復(fù)合層流火焰(煤氣灶)。2、什么叫燃燒?燃燒的現(xiàn)象是什么?燃燒是指可燃物和助燃劑之間發(fā)生快速強烈的化學反應(yīng)?,F(xiàn)象有發(fā)光,發(fā)熱等。3、燃燒學研究方法實驗分析,數(shù)值模擬,理論總結(jié),診斷技術(shù)第二章 燃燒學的熱力學與化學動力學基礎(chǔ)1、什么叫化學恰當反應(yīng)?

2、所有參加化學反應(yīng)的反應(yīng)物都按照化學方程式給定的比例進行完全燃燒的反應(yīng)。2、反應(yīng)分子數(shù)和反應(yīng)級數(shù)的異同。(1)概念不同:反應(yīng)級數(shù)數(shù)是反應(yīng)濃度對化學反應(yīng)速率影響的總的結(jié)果,由化學動力學實驗測得?;瘜W反應(yīng)分子數(shù)是指基元反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)所需要的最小分子數(shù)。(2)用途不同:反應(yīng)級數(shù)用來區(qū)分化學反應(yīng)類型,反應(yīng)分子數(shù)用來解釋化學反應(yīng)機理。(3)簡單反應(yīng)的級數(shù)常與反應(yīng)式中作用無的分子數(shù)相同。(4)化學反應(yīng)級數(shù)可以是正整數(shù),分數(shù),零和負數(shù)。零表示化學反應(yīng)速度與濃度無關(guān)。負數(shù)表示該反應(yīng)物濃度增加化學反應(yīng)速率下降。但化學反應(yīng)分子數(shù)一定是正整數(shù)。可以有零級化學反應(yīng),但不可能有零分子反應(yīng)。3、阿累尼烏斯定律及其適用范圍。阿

3、累尼烏斯定律是化學反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的經(jīng)驗公式。表達式為:適用范圍:(1)適用于簡單反應(yīng)以及有有明確級數(shù)的化學反應(yīng) (2)阿累尼烏斯公式是由實驗得出的,它的適用溫度范圍比較窄。在低溫范圍 內(nèi)擬合的阿累尼烏斯經(jīng)驗公式可能完全不適用于高溫情況下的實驗數(shù)據(jù)。4、分析影響化學反應(yīng)的各種因素。(1)溫度阿累尼烏斯定律,溫度影響化學反應(yīng)速率常數(shù),溫度升高反應(yīng)速度加快。(2)催化劑催化劑是指能夠改變化學反應(yīng)速率,而本身在化學反應(yīng)前后組成,數(shù)量和化學性質(zhì)均沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。通過改變化學反應(yīng)的活化能來改變化學反應(yīng)速率。均相催化反應(yīng):生成中間活化絡(luò)合物。(3)活化能活化能小化學反應(yīng)速率越快。活化能降低化學反應(yīng)速

4、率可提高50倍。一般化學反應(yīng)的活化能在,而大多數(shù)化學反應(yīng)是在。(4)濃度質(zhì)量作用定律(5)壓力(質(zhì)量作用定律和完全氣體狀態(tài)方程)以摩爾濃度表示 以摩爾分數(shù)表示 n為反應(yīng)級數(shù)。5、何謂鏈式反應(yīng)?簡述鏈式反應(yīng)的機理,鏈式反應(yīng)主要分為幾個階段,各階段的特點。在化學反應(yīng)歷程中生成的被稱為鏈載體的低濃度自由基或自由離子反應(yīng)。鏈的產(chǎn)生,鏈的傳播,鏈的終止機理 分支/傳播 xR+P(產(chǎn)物)A(反應(yīng)物) 開始 R(鏈載體) 銷毀 PX=1 直鏈反應(yīng),x>1分支鏈反應(yīng)鏈的產(chǎn)生:將穩(wěn)定的反應(yīng)物分子通過加熱或光致分解作用生成高度活潑的中間產(chǎn)物。產(chǎn)物生成非常緩慢鏈的傳播:一個活性鏈載體重新組合成穩(wěn)定的分子和新的

5、活性鏈載體鏈的終止:通過雙分子的重新組合或者不同物質(zhì)間的碰壁銷毀。6、鏈式反應(yīng)的三個爆炸極限的特點。第一爆炸極限:壓力最低。由鏈分支和碰壁銷毀誰占優(yōu)決定第二爆炸極限:中等壓力下。由鏈分支和氣相銷毀誰占優(yōu)決定第三爆炸極限:大多數(shù)燃料都存在,由熱損失決定。此時熱爆炸理論適用。7、鏈分支爆炸與熱爆炸的區(qū)別。鏈分支爆炸:感應(yīng)期,爆炸期,穩(wěn)定期。是鏈載體迅速增殖的結(jié)果,等溫下也能發(fā)生。熱爆炸:由于溫度上升使活化分子數(shù)增多。第三章 燃燒的物理基礎(chǔ)1、試敘述質(zhì)量,熱量,動量輸運定律的表達形式和物理意義。2、什么是Pr數(shù)Sc數(shù) Le數(shù)? 動量輸運速率比能量輸運速率 動量輸運速率比質(zhì)量輸運速率 能量輸運速率比質(zhì)

6、量輸運速率3、試推導一維球坐標系下的質(zhì)量守恒方程,能量守恒方程。6、根據(jù)瑞利線的性質(zhì),試說明緩燃波和爆震波的區(qū)別。爆震波:壓縮波燃燒產(chǎn)物向著波傳播的方向運動 (大很多)(略大)緩燃波:膨脹波燃燒產(chǎn)物向著與燃燒波相反的方向運動 (略?。?(小很多)7、是驗證一下C-J條件:當Hugoniot 曲線與經(jīng)過初始點的瑞利線相切時,它同時也與等熵線相切,因此,上下C-J點的馬赫數(shù)都是1,而與介質(zhì)化學性質(zhì)無關(guān)。第四章 著火理論1、什么是著火?著火方式有那幾種?各自特點是什么?熱著火需要滿足的條件是什么?著火是指燃料和助燃劑從無反應(yīng)狀態(tài)向強烈放熱反應(yīng)狀態(tài)的過渡過程。著火的方式:熱自燃,鏈式自燃,點燃(強迫點

7、火)各自特點熱自燃:因自發(fā)的微量反應(yīng)進行熱量積累,溫度升高,化學反應(yīng)速度加快最終形成火焰。鏈式自燃:活性中心的積累速率超過的其衰減速率,經(jīng)過一段感應(yīng)期后,就會使反應(yīng)物著火。點燃:外界施加能量使混合物局部著火,然后火焰向混合物其余部分傳播,使整個系統(tǒng)著火的過程。熱著火需要滿足的條件:充要條件:在臨界點B處生熱率與散熱率相等,且二者隨溫度的變化率也相等。位于臨界點B及其右方的區(qū)域內(nèi)均可熱自燃。2、熱自燃與強迫點火的區(qū)別?(1)進行范圍不同:熱自燃是由于反應(yīng)自動加速,使燃氣溫度逐步提高到自燃溫度引起的著火。熱自燃是在整個空間的進行。點燃是外界施加能量使混合物局部著火,然后火焰向混合物其他部分傳播。(

8、2)熱自燃的著火溫度比強迫點火低(3)點燃是否成功取決于局部是否能著火以及火焰是否能在混合物內(nèi)自行傳播。(4)影響因素不同熱自燃:環(huán)境溫度,環(huán)境壓力,可燃物的性質(zhì),散熱條件,容器尺寸和形狀點火:可燃物性質(zhì),溫度,濃度,壓力。點燃方式,點火源,可燃物質(zhì)的流動性。3、利用放熱曲線和散熱曲線的位置關(guān)系,分析謝苗諾夫熱自燃理論中著火的臨界條件是什么?影響熱自燃著火的因素有哪些?臨界條件:散熱率與放熱率相同,且二者隨溫度的變化率相等。影響因素:環(huán)境溫度,環(huán)境壓力,可燃物的性質(zhì),散熱條件,容器尺寸和形狀。4、什么是熄火?影響熄火的因素有哪些?熄火是指從劇烈反應(yīng)狀態(tài)向無反應(yīng)狀態(tài)的過渡過程。影響因素:混氣的初

9、始溫度,濃度,流速,混氣性質(zhì)。熄火發(fā)生在初溫較低,濃度偏離化學恰當比,流速較大的情況下。減小初溫易于熄火。增大(燃燒所需的時間)減小(混氣在燃燒室的停留時間)易于熄火。提高h易于熄火。5、根據(jù)熾熱物體點火理論,熾熱物體邊界層的溫度分布規(guī)律是什么?第五章、氣體燃料的燃燒1、試討論影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩亍#?)可燃混氣的性質(zhì):混氣的熱擴散系數(shù),活化能減小,火焰初始溫度上升時火焰?zhèn)鞑ニ俣燃哟?。燃料分子結(jié)構(gòu):碳的個數(shù)相同:烷烴<烯烴<炔烴;飽和烴類最大火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c碳原子數(shù)無關(guān),烯烴和炔烴的最大火焰速度隨著碳原子個數(shù)增加而減小。最后接近飽和烴的最大火焰?zhèn)鞑ニ俣?。混合比:濃度比接近化學恰

10、當比或者稍富油時火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁旎鞖庵袚诫s物:加入惰性氣體,火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p慢,加入另一種燃料或者氧化劑時火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌??;鹧鏈囟群统跏紲囟龋夯鹧鏈囟群统跏紲囟忍岣呋鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣燃涌靿毫Γ簤毫ι仙鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣嚷杂邢陆?(n=1.52)2、湍流預(yù)混火焰有哪三種傳播模式?小尺度湍流(2300<Re<6000, )大尺度湍流(R>6000, ):大尺度弱湍流()大尺度小湍流()3、與層流預(yù)混火焰相比,湍流預(yù)混火焰有什么特點?輸運能力強,湍流預(yù)混火焰的輸運載體是流體微團,其能量和質(zhì)量輸運能力大大提高。擴散系數(shù),粘性系數(shù),導熱系數(shù)比層流狀態(tài)大好幾百倍。火焰?zhèn)鞑ニ俣缺葘恿骺臁?、湍流預(yù)混

11、火焰的傳播理論都有哪些,其基本內(nèi)容是什么?表面皺折理論湍流使層流火焰表面發(fā)生皺折。湍流火焰面的基本結(jié)構(gòu)仍是層流型,湍流的脈動作用在一定空間內(nèi)使火焰面表面發(fā)生彎曲,皺折乃至破裂成大小不等的團塊,增大了燃燒面積,從而使火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌?。容積理論(1)在湍流度較高的情況下,流體被分割成無數(shù)的流體微團(2)不存在將未燃可燃物和已燃氣體分開的火焰面(3)在每個微團存在的時間內(nèi),微團內(nèi)部的溫度和濃度是均勻的,但不同微團的溫度和濃度時不同的。(4)在不同的微團內(nèi)存在是快慢不同的燃燒反應(yīng),達到著火條件的微團整體燃燒,未達到著火條件的微團在脈動中被加熱并著火燃燒。(5)火焰不是連續(xù)的薄層,到處都有(6)各微團間

12、相互滲透混合,不時形成新的微團,進行這不同程度的容積化學反應(yīng)。5、低速下火焰溫度的條件是什么?熱力條件:在火焰錐底部存在穩(wěn)定,強大,連續(xù)的點火源,能持續(xù)點燃未燃混氣余弦定理:火焰前沿各處的法向火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c可燃混氣在火焰前沿法向方向的分速度相等。6、建立回流區(qū)的方法有哪些?鈍體火焰穩(wěn)定器,突擴管道7、火焰高度與射流速度有什么關(guān)系?在層流范圍內(nèi):火焰高度隨射流速度增加而增加在過渡區(qū)內(nèi):火焰高度隨射流速度增加而減少在湍流區(qū)內(nèi):火焰高度穩(wěn)定不隨射流速度變化而變化8、高速氣流條件下火焰穩(wěn)定的方法?鈍體火焰穩(wěn)定器,引燃火焰穩(wěn)定器,旋流射流穩(wěn)定器,反吹射流穩(wěn)定器,不對稱射流穩(wěn)定器。第六章 液體燃料的霧化,

13、蒸發(fā)與燃燒1、什么是燃油的閃點,燃點,著火點。閃點:當明火掠過液體燃料表面,產(chǎn)生短暫的火花(或者閃光),此時的溫度定義為閃點。燃點:當明火掠過液體燃料表面,使油蒸汽燃燒(時間大于5s)而不熄滅,這時的溫度定義為燃點。著火點:燃油表面的油蒸汽發(fā)生自燃的最低溫度。2、什么是燃料的熱值?它可分為哪兩類?航空發(fā)動機中常用哪一種熱值,為什么?燃料的熱值:單位質(zhì)量或者單位體積燃料完全燃燒時釋放的熱量。分為:高熱值(HHV)低熱值(LHV)航空發(fā)動機因為排出的煙氣溫度比較高,所以常使用低熱值。3、燃料的蒸發(fā)性能對航空發(fā)動機燃燒室性能有哪些影響?蒸發(fā)性能差:易低于貧油極限而熄火,特別是在低轉(zhuǎn)速工況下。蒸發(fā)性能

14、好:燃燒完全,耗油率低,易起動蒸發(fā)性能過好:高空低壓下易形成氣阻,飛機起飛時燃料猛烈燃燒,造成大量燃油損失。4、燃料粘度對航空發(fā)動機燃燒室性能有哪些影響?粘度越大霧化性能越差。粘度:多環(huán)環(huán)烷烴>環(huán)烷烴>芳香烴>烷烴5、航空燃氣輪機對于燃料的熱值和密度有何要求,為什么?為了減重,要有燃料的重量熱值和體積熱值都要大,燃料密度小。6、We數(shù)的物理意義是什么?其特征值約為多少?We數(shù)是作用于液滴表面的氣體里和表面張力的比值。 特征值是8.無粘流體 有粘流體 液滴破碎霧化模式:袋裝破碎,表面剝離,完全破碎7、葉柱的破碎霧化有那幾種模式?瑞利破碎(破碎發(fā)生在距離噴口很遠)第一類風生破碎模

15、式(破碎發(fā)生在距離噴口較遠)第二類風生破碎模式(破碎發(fā)生在距離噴口較近)霧化破碎模式(液體射流在脫離噴口時就已經(jīng)發(fā)生破碎)8、液膜的破碎霧化有哪幾種模式?邊緣破碎 波動破碎 穿孔破碎9、液體燃料霧化的特征參數(shù)有哪些?(6個 151頁)霧化細度液滴尺寸分布霧化錐角霧化均勻度流量密度分布霧化射程10、索太爾平均直徑(SMD)是如何定義的?為什么燃燒學中廣泛使用SMD?假設(shè)存在一個直徑相等的液滴群,其總表面積和體積與真實的液霧的總表面積和體積相同,而液滴數(shù)目可以不同。 則:廣泛使用SMD的原因:因為其同時考慮了總體積和總表面積的等效性。液霧總體積反應(yīng)了液霧的總質(zhì)量,從而反映了燃燒的發(fā)熱量。液霧的總表

16、面積反應(yīng)了液霧蒸發(fā)的快慢。11、航空發(fā)動機燃燒室中常用的燃油噴嘴有哪幾種?直射式噴嘴 離心式噴嘴 空氣霧化噴嘴12、試簡要推導直射式噴嘴的流量公式。13、在航空發(fā)動機燃燒室中為什么要采用雙油路離心噴嘴?發(fā)動機在各種飛行條件和工作狀態(tài)下,最大和最小供油量往往相差20倍以上。供油量與壓差和噴口面積成正比。但是僅僅改變供油壓差無法滿足要求,因此采用雙油路離心噴嘴通過改變噴口面積來改變供油量。14、蒸發(fā)管燃燒室的優(yōu)缺點是什么?優(yōu)點:(1)結(jié)構(gòu)簡單,質(zhì)量輕 (2)能與火焰筒主燃區(qū)的氣流結(jié)構(gòu)相匹配 (3)燃燒效率高,不冒煙 (4)火焰呈藍色,熱輻射少 (5)出口溫度場較均勻且穩(wěn)定,不隨燃油量的多少而改變。

17、缺點:火焰穩(wěn)定極限較窄,高壓工作時,蒸發(fā)管壁有過熱和燒蝕的危險。15、試從質(zhì)量守恒的角度推導高溫中環(huán)境中相對靜止油珠的蒸發(fā)速率?16、試從能量守恒的角度推導高溫中環(huán)境中相對靜止油珠的蒸發(fā)速率?17、試畫圖說明單個油滴燃燒時的組分及溫度分布。18、什么是液滴蒸發(fā)的直徑平方定律?影響液滴蒸發(fā)時間的主要因素有哪些?影響液滴蒸發(fā)時間的主要因素有:1、 與液滴的初始直徑成正比2、 與蒸發(fā)常數(shù)K成反比3、 強迫對流條件下,k值增大,蒸發(fā)時間降低19、影響油霧燃燒的主要因素有哪些?(1)油滴蒸發(fā)或燃燒時,蒸發(fā),消耗或新生成的物質(zhì)會對鄰近油滴附近的物質(zhì)濃度分布產(chǎn)生影響。(2)油滴蒸發(fā)或燃燒時,吸收或消耗的熱量

18、會對鄰近油滴周圍的溫度分布產(chǎn)生影響。第七章、主燃燒室概述1、燃氣輪機燃燒室的功能是什么?將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為熱能,是氣體總焓增大,提高燃氣在渦輪和尾噴管中的膨脹做功能力。2、燃燒室基本設(shè)計特征的發(fā)展思路是什么?4、 燃燒室由哪些部件組成?各部件的功用是什么?(8個)燃燒室機匣:機匣與火焰筒一起,構(gòu)成燃燒室二股氣流通道擴壓器:減速增壓火焰筒:燃燒過程在火焰筒內(nèi)部進行罩帽:氣流流量分配器。使空氣按照流量設(shè)計要求分別流入內(nèi)、外二股氣流通道以及火焰筒內(nèi)部。頭部/旋流器:形成回流區(qū),加速空氣和燃油的混合,保證穩(wěn)定燃燒燃油噴嘴:噴油霧化點火器:點火聯(lián)焰管:點燃無點火器的其他火焰筒2、簡述單管燃燒室的特點和

19、優(yōu)缺點。結(jié)構(gòu)特點:每個火焰筒外側(cè)都包有一個單獨的燃燒室機匣,構(gòu)成一個單獨的燃燒室。優(yōu)點:(1) 旋流器與噴嘴配合比較好,便于組織燃燒(2) 調(diào)試用氣量少,拆裝維護方便(3) 燃燒室本身的強度和剛性好缺點:(7)(1) 總壓損失大(2) 迎風面積大,飛行阻力大(3) 燃燒室出口溫度分布不均(4) 冷卻用氣量大(5) 環(huán)形截面積利用率低,燃燒室內(nèi)氣流平均速度大,不利于穩(wěn)定燃燒(6) 氣動性能差(7) 長度長,體積大,重量大。3、簡述環(huán)管燃燒室的結(jié)構(gòu)特點和有缺點。結(jié)構(gòu)特點:火焰筒是獨立的,二股氣流在進入火焰筒前是相通的。優(yōu)點:(1)迎風面積小(2)調(diào)試用氣量較少(3)油與氣匹配好(4)發(fā)動機的強度和

20、剛性好缺點:(1) 有聯(lián)焰管,點火性能較差(2) 氣動布局較差,擴壓器設(shè)計困難(3) 出口溫度場不如環(huán)形燃燒室均勻(4) 比環(huán)形燃燒室的重量輕5、 簡述環(huán)形燃燒室的結(jié)構(gòu)特點和優(yōu)缺點。結(jié)構(gòu)特點:由四個同心圓筒組成,最內(nèi)和最外的兩個圓筒為燃燒室的內(nèi)外機匣。中間兩個圓筒構(gòu)成火焰筒優(yōu)點:(1) 不需要聯(lián)焰管,氣動性能好(2) 冷卻用氣量少(3) 結(jié)構(gòu)緊湊,空間利用率高。長度短,重量輕(4) 能與壓氣機配合獲得最優(yōu)的氣動設(shè)計,壓力損失最小(5) 出口溫度場分布均勻缺點:(1) 調(diào)試用氣量大(2) 對進口流場敏感,易造成出口溫度分布變化(3) 燃油-氣流結(jié)構(gòu)配合不夠好(4) 燃燒室剛性不好(5) 拆裝維修

21、困難第八章、主燃燒室工作過程與性能1、簡述燃燒室主燃區(qū)空燃比對性能的影響。優(yōu)點缺點富有1、 流速低,穩(wěn)定性好2、 容易點火1、 燃燒“不干凈”有煙發(fā)光火焰產(chǎn)生碳沉積物2、出口溫度場分布不均勻化學恰當比1、 燃燒完全2、 釋熱率高3、 燃燒“干凈”無煙非發(fā)光火焰無碳沉積物1、火焰溫度高,對燃燒室壁面的換熱率高貧油1、 燃燒非?!案蓛簟睙o煙非發(fā)光火焰無碳沉積物2、 火焰溫度低,因此換熱率低3、 出口溫度場分布較均勻1、氣流速度高,對火焰的穩(wěn)定性和點火性能不利2、 燃燒室中為什么要設(shè)置中間區(qū)?燃氣輪機燃燒室總油氣比是由發(fā)動機總體設(shè)計方案更具循環(huán)參數(shù)確定的。由于渦輪葉片的工作溫度和冷卻技術(shù)的限制,因此

22、設(shè)計的總油氣比明顯偏離化學恰當油氣比。為了確保燃燒室有效可靠運行,發(fā)展了火焰分區(qū)概念。中間區(qū)的作用是:1、 對主燃區(qū)未燃成分進行補燃2、 促使主燃區(qū)離解產(chǎn)物進行復(fù)合反應(yīng)摻混區(qū):通過空氣與燃燒產(chǎn)物混合獲得要求的燃燒室出口溫度分布3、 大多數(shù)燃燒室中具有哪些詳細的空氣動力特征?4、 擴壓器的具體性能要求有哪些?(壓,對,在,長,出)(1) 壓力損失低(2) 對壓氣機出口流場變化不敏感(3) 在所有工況下運行穩(wěn)定(4) 長度短(5) 出口氣流在徑向和周向都均勻5、 直壁擴壓器擴張角范圍是多少?擴張角太大或太小會產(chǎn)生哪些影響?擴張角范圍:6°12°擴張角太大:邊界層引起較大的失速損

23、失擴張角太?。罕诿婺Σ翆е驴倝簱p失大,長度太長。6、 試比較流線型擴壓器和突擴擴壓器的優(yōu)缺點。優(yōu)點缺點流線型擴壓器1、流動損失呈流線型,總壓損失小1、長度太長2、性能及流動穩(wěn)定性對入口速度分布過于敏感3、性能非常容易受熱扭曲和制造公差的影響突擴型擴壓器1、結(jié)構(gòu)長度和重量大幅度降低,穩(wěn)定性好0壓力損失大7、 燃燒室中環(huán)腔的作用是什么?環(huán)腔:火焰筒壁和燃燒室內(nèi)外機匣之間形成的環(huán)形氣流通道作用:作為氣體流入火焰筒前的分布腔8、 燃燒室環(huán)腔中為什么要設(shè)置擋板和隔板?擋板:有效防止形成大的隨機的回流流動隔板:防止進入摻混孔的流動產(chǎn)生漩渦9、 火焰筒上大尺寸空有那幾種?各自的作用是什么?主燃孔:使射流有足

24、夠的湍流強度和穿透深度,來強化燃燒過程摻混孔:摻混氣與高溫燃氣高效率地進行動量與熱量交換,有較大的穿透深度和動量補燃孔:用作補燃10、解決火焰筒壁面冷卻有哪兩種方法?各自起什么作用?(1)在火焰筒表面涂耐熱,隔熱涂層。作用:有效降低基體工作溫度。提高材料的熱強度和熱疲勞性能。(2)冷卻氣的冷卻作用。作用:在火焰筒內(nèi)表面形成一道冷卻氣膜及在火焰筒外表面加強氣流散熱。11、火焰筒中最常用的氣膜冷卻結(jié)構(gòu)有哪幾種?(噴,堆,機,波)波紋環(huán)帶,機械加工環(huán)帶,堆疊環(huán)帶,噴濺環(huán)帶12、火焰筒采用旋流器形成中心回流區(qū)的原理是什么?由于空氣粘性作用,旋轉(zhuǎn)擴張著的進氣氣流把火焰筒中心附近的氣流帶走,使中心區(qū)氣體變

25、得稀薄,壓力變低,在軸線方向上形成逆主流方向的壓差,在此壓差作用下,下游一部分氣體逆流過來進行補充,形成氣體的回流區(qū)。13、常見的旋流器有哪些類型?軸向葉片式旋流器,徑向葉片式旋流器,復(fù)合型的雙旋流器或三旋流器14、一般衡量旋流器所形成旋流流動強弱的參數(shù)是什么?試寫出其表達型式。旋流數(shù) :角動量軸向通量 :軸向推力 :旋流器外徑15、簡要描述火焰筒頭部工作情況。(1)新鮮空氣通過旋流器不斷進入,燃油不斷供入。依靠回流區(qū)供給熱量,形成可燃混氣并著火燃燒(2)小部分燃燒產(chǎn)物進入回流區(qū),補充回流區(qū)的物質(zhì)和能量損耗(3)大部分燃燒產(chǎn)物流到火焰筒后段,與二股氣流摻混后流向渦輪16、航空燃氣輪機燃燒室的性

26、能要求有哪些?(11個)1、有關(guān)燃燒的(4):(1)燃燒效率高(2)燃燒穩(wěn)定性好(3)無不穩(wěn)定燃燒(4)容易點火有關(guān)損失環(huán)保等(3)(5)壓力損失低(6)出口溫度場分布均勻(7排氣清潔3、 有關(guān)結(jié)構(gòu)壽命的(4)(8)可維護性好(9)壽命長(10)尺寸重量小(11)易于加工制造成本低17、什么是燃燒效率“燃燒效率有哪幾種定義方法?國際上主要采用哪種方法?燃燒效率表示燃燒室內(nèi)燃料燃燒的完全程度。焓燃燒效率(進出口工質(zhì)熱焓增量與燃料理論放熱率之比)溫升燃燒效率(進出口實際總溫溫升與理論溫升之比)燃氣分析法燃燒效率國際上主要采用燃氣分析法燃燒效率18、試畫出典型的燃燒效率曲線?并簡要解釋其變化趨勢。燃

27、燒效率設(shè)計點時最高??杖急绕x設(shè)計點時,燃燒效率都下降,富油變化陡,貧油變化緩。19、請畫出典型燃燒室的穩(wěn)定工作包線。20、畫圖說明壓力損失及燃燒溫度對燃燒室穩(wěn)定工作包線的影響。壓力降低穩(wěn)定工作包線范圍減小。21、用來表示燃燒室總壓損失的參數(shù)有那幾種?它們是如何定義的?總壓損失系數(shù) 總壓恢復(fù)系數(shù) 22、燃燒室出口溫度分布系數(shù)OTDF,RTDF,TPF和STPF是如何表達的?OTDF出口溫度分布系數(shù) RTDF出口徑向溫度分布系數(shù) :燃燒室出口截面同一半徑上各點的總問,按周向取算術(shù)平均值后求得的高平均徑向總溫TPF沿周向平均的徑向溫度分布最大偏差:實際的沿周向平均的徑向溫度分布曲線與同一徑向位置處

28、設(shè)計徑向溫度分布曲線之差,并沿徑向不同位置取正的最大值STPF徑向溫度的最大偏差:任一周向位置上實際測出的沿徑向的溫度分布和理論溫度分布之差別,并且在不同的徑向位置,不同的周向位置上,取正的最大值與溫升比。23、燃燒室和火焰筒的熱容強度是如何定義的?熱容強度:單位壓力下,單位燃燒室(火焰筒)容積,每小時燃料所釋放的熱量。燃燒室熱容強度 火焰筒熱容強度24、ICO對于一個LTO循環(huán)是如何定義的?起飛(0.7min),爬升(2.2min),進場(4min),滑行/地面慢車(26min)25、航空燃氣輪機中,導致燃燒室中產(chǎn)生CO的原因有哪些?(1)發(fā)動機低功率狀態(tài)下,供油油壓低,燃油霧化不良,燃燒不

29、充分(2)慢車時,燃燒的微團在燃燒室停留時間縮短,燃燒不充分(3)燃燒室內(nèi)出現(xiàn)局部富油,缺氧; 二氧化碳高溫裂解 過早地有大量冷空氣過深地滲入(4)冷卻氣膜的淬熄作用,導致一氧化碳生產(chǎn)二氧化碳的反應(yīng)被凍結(jié)26、實際工程中,控制燃氣輪機燃燒室排放可主要從哪幾個方面考慮?主燃區(qū)溫度和當量比主燃區(qū)燃燒過程的勻性主燃區(qū)的停駐時間火焰筒壁面的淬熄特性中間區(qū)作用的恰當發(fā)揮第九章、加力燃燒室1、簡述加力燃燒室的工作特點(1)進口氣流溫度低(低于0.1MPa)(2)進口氣速度高(350-450米每秒)(3)進口氣流溫度高(4)沒有其他的轉(zhuǎn)動部件:溫度無需過多控制(4)燃燒室工作狀態(tài)變化小,不會出現(xiàn)極度貧油或富

30、油狀態(tài)(5) 進口氣流含氧量低,比純空氣低1/31/42、力燃燒室的工作特點,對其提出了哪些性能要求?(5點)(1) 減小流動阻力(2) 提高燃燒效率降低耗油率(3) 防止振蕩燃燒(4) 出口溫度分布場盡可能均勻,以減小推力損失(5) 點火和燃燒穩(wěn)定性好3 、加力燃燒室由哪些部件組成?各部件的作用是什么?擴壓器 減速增壓供油裝置:霧化噴油,與氣流形成有利于組織燃燒的濃度場點火器:點火火焰穩(wěn)定器:使火焰穩(wěn)定,流阻小防振隔熱屏:前段防止振蕩燃燒,后段隔熱加力燃燒室筒體:燃燒發(fā)生部位4、 阻塞比的定義是什么?它對燃燒組織有何影響?阻塞比等于火焰穩(wěn)定器的迎風面積與加力燃燒室橫截面積之比阻塞比較小時,回

31、流區(qū)過小,火焰不易穩(wěn)定阻塞比較大時,回流區(qū)增大,火焰穩(wěn)定性增強。但是過大時,流通橫截面積減小,氣流速度變大,不利于火焰穩(wěn)定,且流動阻力大5、 常用的加力燃燒室點火方案有哪些?預(yù)燃室點火,熱射流點火,催化點火,高能電嘴點火6、 渦扇發(fā)動機中,加力燃燒室有哪些型式?外涵加力,核心流加力,分流加力,混合加力(多)7、 渦扇加力燃燒室中為什么要采用軟點火?渦扇發(fā)動機外涵氣流始終為亞音速,任何壓力脈動都可能前傳影響發(fā)動機,嚴重時引起風扇和壓氣機的失速,喘振,甚至引起整機振動。8、 加力燃燒室火焰穩(wěn)定器有哪些類型?V型槽火焰穩(wěn)定器,沙丘火焰穩(wěn)定器,氣動火焰穩(wěn)定器,蒸發(fā)式火焰穩(wěn)定器9、 什么是加力比?什么是加溫比?二者有何關(guān)系?加力比:開加力推力和不開加力推力的比值 加溫比:加力燃燒室出口平均溫度和進口平均溫度之比 二者關(guān)系:10、除了加力溫度外,加力比還受哪些因素的影響?進口馬赫數(shù),進口馬赫數(shù)增大加力比減小。故應(yīng)選用較低的流動馬赫數(shù)。飛行馬赫數(shù),飛行馬赫數(shù)增加時加力比迅速增大,

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