發(fā)動(dòng)機(jī)部件計(jì)算公式

附錄1發(fā)動(dòng)機(jī)部件計(jì)算公式１基礎(chǔ)知識(shí)1)空氣、燃?xì)獾渺省㈧毓揭?jiàn)附錄2。2)氣動(dòng)函數(shù)、、、計(jì)算公式見(jiàn)附錄３。2變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)各部件得計(jì)算公式2、１進(jìn)氣道２、1、1已知:發(fā)動(dòng)機(jī)飛行高度、飛行馬赫數(shù)。2、1、2計(jì)算過(guò)程1）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下環(huán)境壓力(靜壓），環(huán)境溫度(靜溫).當(dāng)高度時(shí)：（2、1）其中，高度得單位為，溫度得單位為,壓力得單位為bａr。2）進(jìn)氣道進(jìn)口得總溫總壓：(2、２):氣體絕熱指數(shù)，純空氣，燃?xì)狻?）計(jì)算進(jìn)氣道總壓恢復(fù)系數(shù):（2、3)4）計(jì)算進(jìn)氣道出口總溫總壓：(2、4）2、２壓氣機(jī)雙涵道變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)中三個(gè)壓氣機(jī)部件，分別就是風(fēng)扇、CDFＳ與高壓壓氣機(jī),這三個(gè)壓氣機(jī)部件采用同一種計(jì)算方法。2.2.1已知壓氣機(jī)進(jìn)口總溫Tｉn＊、總壓Ｐin＊、壓氣機(jī)得壓比函數(shù)值、物理轉(zhuǎn)速、壓氣機(jī)導(dǎo)葉角度。2.2。2計(jì)算過(guò)程1）計(jì)算壓氣機(jī)換算轉(zhuǎn)速：(2、5）其中，風(fēng)扇:，CDFS:,高壓壓氣機(jī)：。為壓氣機(jī)進(jìn)口總溫.2）計(jì)算壓氣機(jī)增壓比、效率與換算流量壓氣機(jī)得增壓比、效率與換算流量分別就是其換算轉(zhuǎn)速與壓比函數(shù)值及導(dǎo)葉角得函數(shù)。（2、6）壓氣機(jī)增壓比、效率與換算流量得求法如下:(1）附錄4分別給出了風(fēng)扇、CDＦS,高壓壓氣機(jī)得特性數(shù)據(jù)。利用線性插值法計(jì)算出壓氣機(jī)得換算轉(zhuǎn)速為、壓比函數(shù)值為時(shí)得特性圖上得增壓比、效率與換算流量。（2）將（１）求得特性圖上得增壓比、效率與換算流量代入(2、7）修正后得到壓氣機(jī)得增壓比、效率與換算流量：（2、7）分別就是增壓比、效率與換算流量得修正系數(shù)。風(fēng)扇、CDFＳ、高壓壓氣機(jī)這三個(gè)值均分別取１,1,0、０1;CDＦＳ導(dǎo)葉角變化范圍：，風(fēng)扇與高壓壓氣機(jī)得導(dǎo)葉角變化范圍：；風(fēng)扇:，CDFＳ：,高壓壓氣機(jī):。3）計(jì)算壓氣機(jī)出口參數(shù)壓氣機(jī)出口總壓:；計(jì)算進(jìn)口熵:，進(jìn)口焓:;壓氣機(jī)出口理想熵：,這里,就是氣體常數(shù);由壓氣機(jī)出口理想熵，計(jì)算壓氣機(jī)出口理想總溫:;計(jì)算壓氣機(jī)出口理想焓：；根據(jù)公式計(jì)算壓氣機(jī)出口焓；由壓氣機(jī)出口焓求壓氣機(jī)出口總溫:;計(jì)算壓氣機(jī)流量：(2、８）其中,風(fēng)扇：，CDFS：，高壓壓氣機(jī):;計(jì)算壓氣機(jī)功與功率：（2、9)2、3主燃燒室2.３.1已知主燃燒室進(jìn)口總溫、總壓、空氣流量、主燃燒室出口溫度.2。3。2計(jì)算過(guò)程1）根據(jù)公式求出主燃燒室出口油氣比，其中，與分別主燃燒室進(jìn)出口焓，燃燒效率，燃油熱值；2）燃油流量；3)出口總壓，主燃燒室總壓恢復(fù)系數(shù)。2、4渦輪2、4、1已知:渦輪進(jìn)口總溫、總壓、渦輪得壓比函數(shù)值、物理轉(zhuǎn)速、渦輪導(dǎo)葉角度。2。4。2計(jì)算過(guò)程１)求渦輪換算轉(zhuǎn)速(２、1０)其中，高壓渦輪:，低壓渦輪:.渦輪得增壓比、效率與換算流量分別就是其換算轉(zhuǎn)速與壓比函數(shù)值及導(dǎo)葉角得函數(shù).（2、１1)2)渦輪得增壓比、效率與換算流量得求法如下:（1)附錄4分別給出了高壓渦輪、低壓渦輪得特性數(shù)據(jù)。利用線性插值法計(jì)算出渦輪得換算轉(zhuǎn)速為、壓比函數(shù)值為時(shí)得特性圖上得增壓比、效率與換算流量。（2）將（１）求得特性圖上得增壓比、效率與換算流量代入（2、1２）修正后得到渦輪得增壓比、效率與換算流量：（2、1２）分別就是渦輪增壓比、效率與換算流量得修正系數(shù)。高壓渦輪、低壓渦輪這三個(gè)值均分別取1,1,0、0１;高、低壓渦輪導(dǎo)葉角變化范圍:;高壓渦輪:,低壓渦輪：。3)根據(jù)渦輪換算流量計(jì)算渦輪流量:（2、13)其中，高壓渦輪：，低壓渦輪:。4)渦輪出口總壓;5)渦輪出口總溫根據(jù)下面公式(2、14）求出.(2、１4)其中:高壓渦輪平均等壓比熱，低壓渦輪平均等壓比熱,為氣體常數(shù).6）求渦輪進(jìn)口焓，其中為渦輪進(jìn)口油氣比;７）求渦輪出口焓；8）渦輪功與功率:（2、１5）其中,為渦輪機(jī)械效率、２、５涵道2、5、1已知涵道進(jìn)口總溫、總壓、流量、總壓恢復(fù)系數(shù)。2、5、2計(jì)算過(guò)程，其中總壓恢復(fù)系數(shù)2、６前混合器，選擇活門，副外涵道建模圖１包含模式選擇活門、副外涵道及CDFS涵道，高壓壓氣機(jī)等。圖１變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)局部簡(jiǎn)圖圖中數(shù)字序號(hào)表示發(fā)動(dòng)機(jī)各截面參數(shù)定義得下腳標(biāo)2、6、1已知混合器兩股參混氣流參混前得總溫、總壓，副外涵、CDFS涵道出口面積與CDFＳ涵道出口流量.２、６、2計(jì)算過(guò)程在已經(jīng)給定副外涵、CDFＳ涵道出口面積得情況下,1）CDＦS涵道氣流根據(jù)流量公式求出與，其中CDFS涵道出口面積,為CDＦS涵道出口總壓，為ＣDＦS涵道出口總溫，氣動(dòng)函數(shù)得定義及流量系數(shù)得取值見(jiàn)附錄3;2）由求出ＣＤFS涵道出口靜壓；３)由前混合器靜壓平衡與，求出與，為副外涵道出口總壓；４)由流量公式計(jì)算出副外涵道出口得流量。其中副外涵面積（選擇活門面積），為副外涵出口總溫，為流量系數(shù)見(jiàn)附錄3;5）由下列公式(2、１6）求出前混合器出口總溫、總壓、流量。就是由（２、16）得第二個(gè)公式求出得.(2、16)其中:,為前混合器出口焓,為前混合器CDFＳ涵道出口焓,為前混合器副外涵出口焓,為前混合器副外涵出口流量,為前混合器CＤFS涵道出口流量,氣動(dòng)函數(shù)、得定義見(jiàn)附錄３.提示：，參考附錄３。2、7后混合器２、7、1已知混合器兩股參混氣流參混前得總溫、總壓、流量、面積.２、7、2計(jì)算過(guò)程1）內(nèi)涵氣流根據(jù)流量公式求出與,其中內(nèi)涵出口面積，為內(nèi)涵出口總壓，為內(nèi)涵出口總溫；2)外涵氣流根據(jù)流量公式求出與，其中外涵出口面積，為外涵出口總壓，為外涵出口總溫；3)計(jì)算內(nèi)涵靜壓，計(jì)算外涵靜壓;4)由下列公式（2、1７)求出混合器出口總溫、總壓、流量.就是由(2、17）得第二個(gè)公式求出得.(2、1７)其中:，為后混合器出口焓,為后混合器內(nèi)涵出口焓,為后混合器外涵出口焓，為后混合器內(nèi)涵出口流量，為后混合器外涵出口流量,氣動(dòng)函數(shù)、得定義見(jiàn)附錄３。注：必要時(shí)，后混合器出口總面積保持不變,內(nèi)涵出口面積,外涵出口面積可以微調(diào)。2、８加力燃燒室（2、18)其中、分別為進(jìn)出口總壓,、分別為進(jìn)出口總溫，、分別為進(jìn)出口流量，為總壓恢復(fù)系數(shù)。2、9尾噴管本文采用拉瓦爾（收斂-擴(kuò)張)尾噴管（如圖2所示)進(jìn)行計(jì)算。?SHAＰＥ\＊MEＲGEＦORMAT圖2拉瓦爾尾噴管示意圖提示:在拉瓦爾尾噴管中,任意截面總溫、總壓、流量均不變,則由流量公式可以得到：因此在已知任意截面得面積或者，就可以求出該截面得參數(shù)。拉瓦爾尾噴管有三種工作狀態(tài)：臨界、亞臨界與超臨界。當(dāng)處于臨界時(shí)，尾噴管喉部，喉部之后氣流變?yōu)槌羲贇饬?尾噴管出口靜壓與大氣壓相等(完全膨脹）；處于超臨界時(shí)，喉部，此時(shí)尾噴管出口面積會(huì)自動(dòng)改變（增大)使尾噴管出口靜壓與大氣壓相等,使尾噴管變?yōu)榕R界狀態(tài)，但尾噴管出口面積有最大限制，當(dāng)?shù)竭_(dá)最大限制值時(shí)，尾噴管出口靜壓不能與大氣壓相等,則通過(guò)重新計(jì)算出口參數(shù);處于亞臨界時(shí)，喉部,喉部之后不能加速到超音速。2、9、1已知尾噴管進(jìn)口總溫、總壓、流量、大氣環(huán)境壓力(大氣環(huán)境壓力見(jiàn)進(jìn)氣道中公式(2、１)).2、9、2計(jì)算過(guò)程1）計(jì)算尾噴管喉道面積，出口面積。假設(shè)尾噴管始終處于臨界或超臨界狀態(tài),即速度系數(shù)。（1）由流量公式計(jì)算出;（2)，計(jì)算出,并求出;（３）由流量公式計(jì)算出；(4)判斷(這里)，如果就是,則,利用流量公式重新計(jì)算。２）計(jì)算尾噴管出口靜溫；3）尾噴管出口氣流速度，其中：，焓與焓