航空發(fā)動(dòng)機(jī)概述

1、第一章第一章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)概述概述第一節(jié)第一節(jié) 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和分類噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和分類航空發(fā)動(dòng)機(jī)的分類航空發(fā)動(dòng)機(jī)的分類1、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī) 在航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，燃料燃燒后放出的熱能，在航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，燃料燃燒后放出的熱能，通過(guò)氣體膨脹，推動(dòng)活塞而轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，機(jī)械通過(guò)氣體膨脹，推動(dòng)活塞而轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，機(jī)械能用來(lái)帶動(dòng)螺旋槳而產(chǎn)生拉力。能用來(lái)帶動(dòng)螺旋槳而產(chǎn)生拉力。2、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī) 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)把燃料燃燒后放出的熱能轉(zhuǎn)換為氣體噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)把燃料燃燒后放出的熱能轉(zhuǎn)換為氣體的動(dòng)能，使氣體向外高速噴出而產(chǎn)生推力。的動(dòng)能，使氣體向外高速噴出而產(chǎn)生推力。一、航空

2、活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)按基本工作原理方面的差別區(qū)分按基本工作原理方面的差別區(qū)分n四行程發(fā)動(dòng)機(jī)四行程發(fā)動(dòng)機(jī)n二行程發(fā)動(dòng)機(jī)二行程發(fā)動(dòng)機(jī)一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)按發(fā)動(dòng)機(jī)使用的燃料種類區(qū)分按發(fā)動(dòng)機(jī)使用的燃料種類區(qū)分n輕油發(fā)動(dòng)機(jī)輕油發(fā)動(dòng)機(jī) 使用汽油、酒精等揮發(fā)性較高的燃料使用汽油、酒精等揮發(fā)性較高的燃料n重油發(fā)動(dòng)機(jī)重油發(fā)動(dòng)機(jī) 使用柴油等揮發(fā)性較低的燃料使用柴油等揮發(fā)性較低的燃料一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)按形成混合氣的方式區(qū)分按形成混合氣的方式區(qū)分n汽化器式發(fā)動(dòng)機(jī)汽化器式發(fā)動(dòng)機(jī)n直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)按混合氣著火的方

3、法區(qū)分按混合氣著火的方法區(qū)分n點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī) 電嘴產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合氣電嘴產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合氣n壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī) 不裝電嘴不裝電嘴一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)按冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的方法區(qū)分按冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的方法區(qū)分n氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī)氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī) 直接利用飛行中的迎面氣流來(lái)冷卻氣缸直接利用飛行中的迎面氣流來(lái)冷卻氣缸n液冷式發(fā)動(dòng)機(jī)液冷式發(fā)動(dòng)機(jī) 利用循環(huán)流動(dòng)的冷卻液來(lái)冷卻氣缸利用循環(huán)流動(dòng)的冷卻液來(lái)冷卻氣缸一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)按氣缸排列的方式區(qū)分按氣缸排列的方式區(qū)分n直列型發(fā)動(dòng)機(jī)直列型發(fā)動(dòng)機(jī) 直立型、對(duì)立型、直立型、對(duì)立型、V型、型、W型、型、H型、型、X型型等等n星

4、型發(fā)動(dòng)機(jī)星型發(fā)動(dòng)機(jī) 單排、雙排、多排單排、雙排、多排一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)按空氣進(jìn)入氣缸以前是否增壓區(qū)分按空氣進(jìn)入氣缸以前是否增壓區(qū)分n吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī) 外界空氣直接吸入氣缸外界空氣直接吸入氣缸n增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)增壓式發(fā)動(dòng)機(jī) 空氣經(jīng)增壓器提高壓力后進(jìn)入氣缸空氣經(jīng)增壓器提高壓力后進(jìn)入氣缸氣冷式（星型）氣冷式（星型）液冷式（液冷式（V型）型）二、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)二、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)n渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，連續(xù)不斷地吸入空氣，空氣渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，連續(xù)不斷地吸入空氣，空氣在發(fā)動(dòng)機(jī)中經(jīng)過(guò)壓縮、燃燒和膨脹過(guò)程產(chǎn)生高溫在發(fā)動(dòng)機(jī)中經(jīng)過(guò)壓縮、燃燒和膨脹過(guò)程產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽車(chē)姵觯鬟^(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體動(dòng)

5、量高壓燃?xì)鈴奈矅姽車(chē)姵觯鬟^(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體動(dòng)量增加，使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生反作用推力。增加，使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生反作用推力。n渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)既是熱機(jī)，又是推進(jìn)器。渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)既是熱機(jī)，又是推進(jìn)器。二、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)二、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)比較噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)比較相同：均以空氣和燃?xì)鉃楣ぷ鹘橘|(zhì)。相同：均以空氣和燃?xì)鉃楣ぷ鹘橘|(zhì)。不同：不同：進(jìn)入活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣不是連續(xù)的，而燃?xì)膺M(jìn)入活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣不是連續(xù)的，而燃?xì)廨啓C(jī)的空氣是連續(xù)的。輪機(jī)的空氣是連續(xù)的?；钊l(fā)動(dòng)機(jī)等容燃燒；燃?xì)廨啓C(jī)等壓燃活塞發(fā)動(dòng)機(jī)等容燃燒；燃?xì)廨啓C(jī)等壓燃燒。燒。二、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)二、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（一）推力（功率）大，質(zhì)量小（一）推力（功率）大，質(zhì)量

6、?。ǘ┧俣刃阅芎茫ǘ┧俣刃阅芎茫ㄈ?yīng)用廣泛（三）應(yīng)用廣泛二、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)二、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)壓氣機(jī)式空無(wú)壓氣機(jī)式空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)有壓氣機(jī)式空氣噴有壓氣機(jī)式空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)氣發(fā)動(dòng)機(jī)沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)脈動(dòng)式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)脈動(dòng)式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)1、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)n火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自身帶有氧化劑，燃料燃燒時(shí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自身帶有氧化劑，燃料燃燒時(shí)不需要外界輸入空氣來(lái)助燃，可以在真

7、空不需要外界輸入空氣來(lái)助燃，可以在真空中飛行，飛行高度不受限制。中飛行，飛行高度不受限制。n根據(jù)采用的燃料不同，分為固體燃料火箭根據(jù)采用的燃料不同，分為固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和液體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)兩種。發(fā)動(dòng)機(jī)和液體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)兩種。（1）固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)）固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)n發(fā)動(dòng)機(jī)采用黑色火藥、無(wú)煙火藥等固體燃發(fā)動(dòng)機(jī)采用黑色火藥、無(wú)煙火藥等固體燃料。料。n固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)能產(chǎn)生巨大的推力，固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)能產(chǎn)生巨大的推力，但工作時(shí)間段且不易控制。但工作時(shí)間段且不易控制。（2）液體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)）液體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)n發(fā)動(dòng)機(jī)通常以煤油、酒精或液態(tài)氫作為燃發(fā)動(dòng)機(jī)通常以煤油、酒精或液態(tài)氫作為燃料，以

8、液態(tài)氧、硝酸等作為氧化劑。料，以液態(tài)氧、硝酸等作為氧化劑。n液體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間長(zhǎng)，推力大液體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間長(zhǎng)，推力大且可調(diào)節(jié)。且可調(diào)節(jié)。n主要用于發(fā)射人造地球衛(wèi)星、載人宇宙飛主要用于發(fā)射人造地球衛(wèi)星、載人宇宙飛船、航天飛機(jī)等大型宇宙飛行器。船、航天飛機(jī)等大型宇宙飛行器。使用液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)造大氣層內(nèi)飛機(jī)飛行速使用液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)造大氣層內(nèi)飛機(jī)飛行速度紀(jì)錄度紀(jì)錄6.72馬赫的馬赫的X-15高超音速試驗(yàn)機(jī)。高超音速試驗(yàn)機(jī)。 液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)液體燃料輸送系統(tǒng)、燃燒室、噴管組成。液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)液體燃料輸送系統(tǒng)、燃燒室、噴管組成。燃料劑和氧化劑在燃燒室氣化、混合、燃燒，從噴管?chē)娙剂蟿┖脱趸?/p>

9、劑在燃燒室氣化、混合、燃燒，從噴管?chē)姵霎a(chǎn)生推進(jìn)力。出產(chǎn)生推進(jìn)力。 2、空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)n空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)自身只帶有燃料，燃料燃空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)自身只帶有燃料，燃料燃燒時(shí)用外界空氣中的氧氣助燃。燒時(shí)用外界空氣中的氧氣助燃。n只能在大氣中工作，飛行高度受到一定的只能在大氣中工作，飛行高度受到一定的限制。限制。n工質(zhì)是空氣。工質(zhì)是空氣。2、空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)有無(wú)壓氣機(jī)分為：根據(jù)有無(wú)壓氣機(jī)分為：n沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)n燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（1）沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)）沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)n飛行時(shí)，迎面氣流在發(fā)動(dòng)機(jī)前和進(jìn)入進(jìn)氣道內(nèi)依飛行時(shí)，迎面氣流在發(fā)動(dòng)機(jī)前和進(jìn)入進(jìn)氣

10、道內(nèi)依靠降低速度，增大壓力，然后在燃燒室內(nèi)與燃料靠降低速度，增大壓力，然后在燃燒室內(nèi)與燃料混合并燃燒，高溫、高壓燃?xì)庠趪姽軆?nèi)膨脹加速，混合并燃燒，高溫、高壓燃?xì)庠趪姽軆?nèi)膨脹加速，最后向外噴出，產(chǎn)生推力。最后向外噴出，產(chǎn)生推力。沖壓空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)沖壓空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 脈動(dòng)式空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)脈動(dòng)式空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（2）燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)）燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)n發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，空氣的壓縮除了利用沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，空氣的壓縮除了利用沖壓的作用外，主要依靠專門(mén)的壓氣機(jī)來(lái)完成。的作用外，主要依靠專門(mén)的壓氣機(jī)來(lái)完成。燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的分類燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的分類n用于飛機(jī)的航空燃?xì)廨啓C(jī)：用于飛機(jī)的航空燃?xì)廨啓C(jī)： 渦

11、輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī) 渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)n用于直升飛機(jī)的航空燃?xì)廨啓C(jī)：用于直升飛機(jī)的航空燃?xì)廨啓C(jī)： 渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī) 1、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是最簡(jiǎn)單的一種航空燃?xì)廨啓C(jī)，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是最簡(jiǎn)單的一種航空燃?xì)廨啓C(jī)，它只是在燃?xì)獍l(fā)生器出口處安裝了尾噴管，將它只是在燃?xì)獍l(fā)生器出口處安裝了尾噴管，將高溫高壓燃?xì)獾哪芰客ㄟ^(guò)尾噴管高溫高壓燃?xì)獾哪芰客ㄟ^(guò)尾噴管(推進(jìn)器推進(jìn)器) 轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?yōu)槿細(xì)獾膭?dòng)能，使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生反作用推力為燃?xì)獾膭?dòng)能，使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生反作用推力 。單軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)單軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)

12、機(jī)加力渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)加力渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（渦輪與尾噴管之間設(shè)置（渦輪與尾噴管之間設(shè)置加力燃燒室）加力燃燒室） 2、渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī) n飛機(jī)的螺槳是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要推進(jìn)器。飛機(jī)的螺槳是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要推進(jìn)器。 n飛行高度低飛行速度慢是使用渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行高度低飛行速度慢是使用渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)的主要缺點(diǎn)。飛行高度不超過(guò)主要缺點(diǎn)。飛行高度不超過(guò)5000米，飛行速度一米，飛行速度一般不超過(guò)般不超過(guò)700公里公里/小時(shí)。小時(shí)。 n圖圖3、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī) 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)有渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)有內(nèi)外兩個(gè)涵道內(nèi)外兩個(gè)涵道，在內(nèi)涵燃?xì)獍l(fā)，在內(nèi)涵燃?xì)獍l(fā)生器出口增加動(dòng)力渦輪，將燃?xì)獍l(fā)生器產(chǎn)生的一生器

13、出口增加動(dòng)力渦輪，將燃?xì)獍l(fā)生器產(chǎn)生的一部分或大部分可用功，通過(guò)動(dòng)力渦輪傳遞給外涵部分或大部分可用功，通過(guò)動(dòng)力渦輪傳遞給外涵通道中的壓氣機(jī)，大多數(shù)情況下，外涵壓氣機(jī)葉通道中的壓氣機(jī)，大多數(shù)情況下，外涵壓氣機(jī)葉片是將內(nèi)涵壓氣機(jī)葉片向外延伸，習(xí)慣上將內(nèi)外片是將內(nèi)涵壓氣機(jī)葉片向外延伸，習(xí)慣上將內(nèi)外涵共用的壓氣機(jī)稱為涵共用的壓氣機(jī)稱為風(fēng)扇風(fēng)扇。在外涵道中的風(fēng)扇葉片、尾噴管和內(nèi)涵尾噴管是在外涵道中的風(fēng)扇葉片、尾噴管和內(nèi)涵尾噴管是渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)器推進(jìn)器。外涵空氣流量與內(nèi)涵空氣流量之比，稱為涵道比，外涵空氣流量與內(nèi)涵空氣流量之比，稱為涵道比，用用B表示。表示。 3、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪風(fēng)

14、扇發(fā)動(dòng)機(jī) 目前民用旅客機(jī)都采用大涵道比的渦輪風(fēng)扇發(fā)目前民用旅客機(jī)都采用大涵道比的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，而軍用殲擊機(jī)所用的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)則動(dòng)機(jī)，而軍用殲擊機(jī)所用的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)則為帶有加力燃燒室的小涵通比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。為帶有加力燃燒室的小涵通比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)圖渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)圖民用大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)民用大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī) 軍用小涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)軍用小涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī) 4、渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī) 渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)用于直升機(jī)，與渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)相類似，渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)用于直升機(jī)，與渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)相類似，將燃?xì)獍l(fā)生器產(chǎn)生的可用功幾乎全部從動(dòng)力渦輪將燃?xì)獍l(fā)生器產(chǎn)生的可用功幾乎全部從動(dòng)力渦輪軸

15、上輸出，帶動(dòng)直升機(jī)的旋翼和尾槳。軸上輸出，帶動(dòng)直升機(jī)的旋翼和尾槳。渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖 發(fā)動(dòng)機(jī)在飛機(jī)上的位置發(fā)動(dòng)機(jī)在飛機(jī)上的位置機(jī)身內(nèi)后部機(jī)身內(nèi)后部 發(fā)動(dòng)機(jī)在飛機(jī)上的位置發(fā)動(dòng)機(jī)在飛機(jī)上的位置機(jī)翼根部機(jī)翼根部 發(fā)動(dòng)機(jī)在飛機(jī)上的位置發(fā)動(dòng)機(jī)在飛機(jī)上的位置機(jī)翼下（多用于旅客機(jī)）機(jī)翼下（多用于旅客機(jī)） 發(fā)動(dòng)機(jī)在飛機(jī)上的位置發(fā)動(dòng)機(jī)在飛機(jī)上的位置機(jī)身后部平尾根部機(jī)身后部平尾根部 第二節(jié)第二節(jié) 典型燃?xì)鉁u輪動(dòng)力裝置的一般介紹典型燃?xì)鉁u輪動(dòng)力裝置的一般介紹n發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件：進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件：進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管。燒室、渦輪和尾噴管。一、各部件的作用一、各部件的作用

16、n進(jìn)氣道：用來(lái)引導(dǎo)足夠數(shù)量的空氣順利進(jìn)進(jìn)氣道：用來(lái)引導(dǎo)足夠數(shù)量的空氣順利進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，在飛行中還可通過(guò)沖壓作用提入發(fā)動(dòng)機(jī)，在飛行中還可通過(guò)沖壓作用提高氣體壓力。高氣體壓力。n壓氣機(jī)：用來(lái)提高氣體的壓力，它通過(guò)高壓氣機(jī)：用來(lái)提高氣體的壓力，它通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，對(duì)進(jìn)入壓氣機(jī)的氣體做功，速旋轉(zhuǎn)的葉輪，對(duì)進(jìn)入壓氣機(jī)的氣體做功，達(dá)到增壓目的。達(dá)到增壓目的。n燃燒室：用來(lái)組織燃油與空氣混合、燃燒，燃燒室：用來(lái)組織燃油與空氣混合、燃燒，釋放化學(xué)能，不斷給氣體加熱，以提高氣釋放化學(xué)能，不斷給氣體加熱，以提高氣體溫度。體溫度。一、各部件的作用一、各部件的作用n渦輪：用來(lái)帶動(dòng)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，渦輪在燃燒渦輪：用來(lái)帶動(dòng)壓

17、氣機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，渦輪在燃燒室的出口，在高溫、高壓燃?xì)庾饔孟滦D(zhuǎn)，室的出口，在高溫、高壓燃?xì)庾饔孟滦D(zhuǎn)，并將燃?xì)鉄崮苻D(zhuǎn)換為渦輪機(jī)械功。并將燃?xì)鉄崮苻D(zhuǎn)換為渦輪機(jī)械功。n噴管：用來(lái)使高溫、高壓燃?xì)馀蛎?，將部噴管：用?lái)使高溫、高壓燃?xì)馀蛎?，將部分熱能轉(zhuǎn)換成氣體的動(dòng)能，最后高速噴出。分熱能轉(zhuǎn)換成氣體的動(dòng)能，最后高速噴出。二、發(fā)動(dòng)機(jī)的幾個(gè)系統(tǒng)二、發(fā)動(dòng)機(jī)的幾個(gè)系統(tǒng)n工作系統(tǒng)工作系統(tǒng)n燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng)n滑油系統(tǒng)滑油系統(tǒng)n防冰系統(tǒng)防冰系統(tǒng)n防火系統(tǒng)防火系統(tǒng)n啟動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)系統(tǒng)三、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作和截面劃分三、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作和截面劃分n0-0 發(fā)動(dòng)機(jī)前方未受擾動(dòng)截面；發(fā)動(dòng)機(jī)前方未受擾動(dòng)截面；1-1 進(jìn)氣道出口截面；進(jìn)氣道出口截

18、面；n2-2 壓氣機(jī)出口截面；壓氣機(jī)出口截面； 3-3 燃燒室出口截面；燃燒室出口截面；n4-4 渦輪出口截面；渦輪出口截面； 5-5 噴管出口截面。噴管出口截面。各類發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖各類發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖雙軸發(fā)動(dòng)機(jī)截面劃分雙軸發(fā)動(dòng)機(jī)截面劃分 對(duì)于單軸和雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的尾噴管，若為對(duì)于單軸和雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的尾噴管，若為收斂性噴管，其出口截面收斂性噴管，其出口截面9在臨界或超臨界狀態(tài)在臨界或超臨界狀態(tài)下成為臨界截面，故也可以標(biāo)注為下成為臨界截面，故也可以標(biāo)注為8。注：注：2-壓氣機(jī)入口，壓氣機(jī)入口，2.5-低壓壓氣機(jī)出口，低壓壓氣機(jī)出口，3-燃燒室入燃燒室入口，口，4-渦輪入口，渦輪入口，4.5-高壓

19、渦輪出口，高壓渦輪出口，5-尾噴管入口，尾噴管入口，8-尾噴管臨界截面，尾噴管臨界截面，9-尾噴管出口尾噴管出口各類發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖各類發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)截面劃分渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)截面劃分對(duì)于渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，其內(nèi)涵截面標(biāo)注方法與渦噴發(fā)對(duì)于渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，其內(nèi)涵截面標(biāo)注方法與渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)相同。其外涵截面標(biāo)注方法在相應(yīng)截面后加動(dòng)機(jī)相同。其外涵截面標(biāo)注方法在相應(yīng)截面后加2。如風(fēng)扇壓氣機(jī)出口。如風(fēng)扇壓氣機(jī)出口3截面寫(xiě)為截面寫(xiě)為32截面，尾噴管截面，尾噴管出口出口9截面寫(xiě)為截面寫(xiě)為92截面。截面。 注：注：2-壓氣機(jī)入口，壓氣機(jī)入口，2.5（內(nèi)涵）（內(nèi)涵）-低壓壓氣機(jī)出口，低壓壓氣機(jī)出口，32（外涵）（外涵）-外涵風(fēng)扇出口，

20、外涵風(fēng)扇出口，3-燃燒室入口，燃燒室入口，4-渦輪入口，渦輪入口，4.5-高壓渦輪出口，高壓渦輪出口，5-尾噴管入口，尾噴管入口，8-尾噴管臨界截尾噴管臨界截面，面，92-外涵尾噴管出口外涵尾噴管出口各類發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖各類發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖帶加力燃燒室的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)帶加力燃燒室的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于帶有加力燃燒室的渦噴或混排渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)于帶有加力燃燒室的渦噴或混排渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，加力燃燒室進(jìn)口截面為加力燃燒室進(jìn)口截面為6截面，加力燃燒室出口截面，加力燃燒室出口截面為截面為7截面。截面。2-壓氣機(jī)入口，壓氣機(jī)入口，2.5-低壓壓氣機(jī)出口，低壓壓氣機(jī)出口，3-燃燒室入口，燃燒室入口，4-渦輪入口，渦輪入口，4.

21、5-高壓渦輪出口，高壓渦輪出口，5-尾噴管入口，尾噴管入口，6-加力燃燒室入口，加力燃燒室入口，7-加力燃燒室出口，加力燃燒室出口，8-尾噴管臨界截面，尾噴管臨界截面，9-尾噴管出口尾噴管出口循環(huán)過(guò)程作如下兩點(diǎn)假設(shè)以后稱為理想循環(huán)：循環(huán)過(guò)程作如下兩點(diǎn)假設(shè)以后稱為理想循環(huán)：1. 工質(zhì)是空氣，可視為理想氣體。整個(gè)工作過(guò)程中，工質(zhì)是空氣，可視為理想氣體。整個(gè)工作過(guò)程中，空氣的比熱為常數(shù)，不隨氣體的溫度和壓力而變空氣的比熱為常數(shù)，不隨氣體的溫度和壓力而變化。化。2. 整個(gè)工作過(guò)程中沒(méi)有流動(dòng)損失，壓縮過(guò)程與膨脹整個(gè)工作過(guò)程中沒(méi)有流動(dòng)損失，壓縮過(guò)程與膨脹過(guò)程為絕熱等熵，燃燒前后壓力不變，沒(méi)有熱損過(guò)程為絕熱

22、等熵，燃燒前后壓力不變，沒(méi)有熱損失失(排熱過(guò)程除外排熱過(guò)程除外)和機(jī)械損失。和機(jī)械損失。四、燃?xì)廨啓C(jī)的理想循環(huán)四、燃?xì)廨啓C(jī)的理想循環(huán)布萊頓循環(huán)布萊頓循環(huán)循環(huán)過(guò)程作如下兩點(diǎn)假設(shè)以后稱為理想循環(huán)：循環(huán)過(guò)程作如下兩點(diǎn)假設(shè)以后稱為理想循環(huán)：1. 工質(zhì)是空氣，可視為理想氣體。整個(gè)工作過(guò)程中，工質(zhì)是空氣，可視為理想氣體。整個(gè)工作過(guò)程中，空氣的比熱為常數(shù)，不隨氣體的溫度和壓力而變空氣的比熱為常數(shù)，不隨氣體的溫度和壓力而變化?；?。2. 整個(gè)工作過(guò)程中沒(méi)有流動(dòng)損失，壓縮過(guò)程與膨脹整個(gè)工作過(guò)程中沒(méi)有流動(dòng)損失，壓縮過(guò)程與膨脹過(guò)程為絕熱等熵，燃燒前后壓力不變，沒(méi)有熱損過(guò)程為絕熱等熵，燃燒前后壓力不變，沒(méi)有熱損失失(排

23、熱過(guò)程除外排熱過(guò)程除外)和機(jī)械損失。和機(jī)械損失。理想燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)由布雷頓于理想燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)由布雷頓于1872年提出年提出 。燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)布置如燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)布置如圖圖，其中，其中C為壓氣機(jī)，為壓氣機(jī)，B為燃為燃燒室，燒室，T為渦輪。為渦輪。 四、布萊頓循環(huán)四、布萊頓循環(huán)1-2 絕熱壓縮過(guò)程進(jìn)氣道和壓氣機(jī)；絕熱壓縮過(guò)程進(jìn)氣道和壓氣機(jī)；2-3 等壓加熱過(guò)程燃燒室；等壓加熱過(guò)程燃燒室；3-4 絕熱膨脹過(guò)程渦輪和噴管；絕熱膨脹過(guò)程渦輪和噴管；4-1 等壓放熱過(guò)程外部大氣中。等壓放熱過(guò)程外部大氣中。附：附：理想燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)過(guò)程圖理想燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)過(guò)程圖 四、布萊頓循環(huán)四、布萊頓循環(huán)n布萊頓循環(huán)熱效率定義：布

24、萊頓循環(huán)熱效率定義： 在理想情況下，氣體動(dòng)能增量與加給在理想情況下，氣體動(dòng)能增量與加給1kg工工質(zhì)氣體熱量的比值。公式為質(zhì)氣體熱量的比值。公式為動(dòng)能增量。工質(zhì)氣體在發(fā)動(dòng)機(jī)中的工質(zhì)的熱量；加給式中，熱kgekgqqekk1111空氣絕熱系數(shù)。；發(fā)動(dòng)機(jī)總壓比，式中，推導(dǎo)得，熱kppkk021*11四、布萊頓循環(huán)四、布萊頓循環(huán)n結(jié)論：布萊頓循環(huán)熱效率的大小取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)論：布萊頓循環(huán)熱效率的大小取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的總壓比（增壓比）?？倝罕仍酱?，熱效率越高?？倝罕龋ㄔ鰤罕龋??？倝罕仍酱?，熱效率越高。四、布萊頓循環(huán)四、布萊頓循環(huán)實(shí)際循環(huán)與理想循環(huán)的差異：實(shí)際循環(huán)與理想循環(huán)的差異：n壓縮、膨脹過(guò)程并非嚴(yán)格的絕

25、熱過(guò)程，存在流壓縮、膨脹過(guò)程并非嚴(yán)格的絕熱過(guò)程，存在流動(dòng)損失、散熱損失；動(dòng)損失、散熱損失；n燃燒過(guò)程并非嚴(yán)格的等壓加熱，實(shí)際加熱過(guò)程燃燒過(guò)程并非嚴(yán)格的等壓加熱，實(shí)際加熱過(guò)程是通過(guò)組織燃油與空氣燃燒，釋放化學(xué)能而實(shí)是通過(guò)組織燃油與空氣燃燒，釋放化學(xué)能而實(shí)現(xiàn)的，存在流動(dòng)損失、熱阻損失和不完全燃燒現(xiàn)的，存在流動(dòng)損失、熱阻損失和不完全燃燒損失等。損失等。結(jié)論：實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率更低，因此，應(yīng)提結(jié)論：實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率更低，因此，應(yīng)提高增壓比，降低工作過(guò)程損失以提高熱效率。高增壓比，降低工作過(guò)程損失以提高熱效率。第三節(jié)第三節(jié) 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是航空燃?xì)廨啓C(jī)中最簡(jiǎn)單的一種，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是航空燃?xì)廨啓C(jī)中最簡(jiǎn)單的一種，它是飛機(jī)的動(dòng)力裝置。它是飛機(jī)的動(dòng)力裝置。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，連續(xù)不斷地吸入空氣，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，連續(xù)不斷地吸入空氣，空氣在發(fā)動(dòng)機(jī)中經(jīng)過(guò)壓縮、燃燒和膨脹過(guò)程產(chǎn)生空氣在發(fā)動(dòng)機(jī)中經(jīng)過(guò)壓縮、燃燒和膨脹過(guò)程產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽車(chē)姵?，流過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽車(chē)姵觯鬟^(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體動(dòng)量增加，使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生反作用推力。動(dòng)量增加，使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生反作用推力。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)作為一個(gè)熱機(jī)，它將燃料的熱能渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)作為一個(gè)熱機(jī)，它將燃料的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)又作為一個(gè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)又