噴氣推進(jìn)技術(shù)與航空發(fā)動機(jī)西工大.ppt

1、噴氣推進(jìn)技術(shù)與航空發(fā)動機(jī)簡介,-西北工業(yè)大學(xué)動力與能源學(xué)院 碩士20080701班,一、推進(jìn)技術(shù)簡介,1、推進(jìn)技術(shù)：獲得推力而前進(jìn)的技術(shù) 2、自古道，靠山吃山，靠水吃水,靠閻王吃小鬼，人們因地制宜,發(fā)展推力,地面靠推地,水里靠推水,水中推進(jìn)用 的螺旋槳,水里靠推水,空中推空氣,（1）螺旋槳推進(jìn),（2）噴氣推進(jìn)（又稱吸氣推進(jìn)）,（兩種方式）,太空什么都沒有， 靠噴推進(jìn)劑，,還要利用萬有引力,空中推空氣,（1）螺旋槳推進(jìn),（2）噴氣推進(jìn)（又稱吸氣推進(jìn)）,二、噴氣推進(jìn)技術(shù),圖中所示連續(xù)不斷進(jìn)行進(jìn)氣和排氣過程的位置被稱為飛機(jī)的短艙，短艙里有一個裝置可以使排氣速度大于進(jìn)氣速度。,每秒鐘 吸進(jìn)和 排出的

2、氣體達(dá) 數(shù)百斤以上，比一個成年人體重還要多！,飛機(jī)通過連續(xù)不斷的吸氣和排氣，并使排氣的速度大于吸氣的速度這一過程來獲得向前飛行的動力。但是飛機(jī)是依靠什么實現(xiàn)并維持這一過程的呢？,這就是-,航空發(fā)動機(jī),發(fā)動機(jī)的在飛機(jī)上的安裝-民用機(jī)種A380,A380配裝的遄達(dá)900發(fā)動機(jī),發(fā)動機(jī)的在軍用飛機(jī)上的安裝-F22（美國軍用雙發(fā)戰(zhàn)斗機(jī)）,配備F22飛機(jī)使用的F119發(fā)動機(jī)（剖視圖）,發(fā)動機(jī)的在軍用飛機(jī)上的安裝-F35（美國軍用單發(fā)戰(zhàn)斗機(jī)）,配裝F35的F135發(fā)動機(jī)簡圖（在F119的基礎(chǔ)上發(fā)展而來）,發(fā)動機(jī)的在飛機(jī)上的安裝-殲10（我國軍用單發(fā)戰(zhàn)斗機(jī)）,發(fā)動機(jī)的在飛機(jī)上的安裝-殲11（我國軍用雙發(fā)戰(zhàn)斗

3、機(jī)）,太行發(fā)動機(jī)，配裝國產(chǎn)蘇-27、殲11和殲10，是我國自主研發(fā)的第一臺大推力渦扇發(fā)動機(jī)。,發(fā)動機(jī)的在飛機(jī)上的安裝-殲8（我國高空高速雙發(fā)戰(zhàn)斗機(jī)）,我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的第一臺發(fā)動機(jī)-昆侖發(fā)動機(jī),發(fā)動機(jī)的在飛機(jī)上的安裝-飛豹（我國高速殲擊轟炸機(jī)）,秦嶺發(fā)動機(jī)，配裝于飛豹殲擊轟炸機(jī),三、航空發(fā)動機(jī)的工作原理,-極端的工作狀態(tài)中的巧妙裝置,1、兩種日常生活中與空氣有關(guān)的機(jī)械裝置,（1）風(fēng)扇利用其它形式的能量使空氣流動(將它后面的空氣吸到前面),風(fēng)扇轉(zhuǎn)的越快，吸來的空氣越多，提供的空氣流量越大。,1、兩種日常生活中與空氣有關(guān)的機(jī)械裝置,（2）風(fēng)車從空氣的流動中吸收能量，空氣從它的前面流動到后邊

4、，推動風(fēng)車轉(zhuǎn)動。,2、物理現(xiàn)象-燃燒，燃燒使空氣溫度升高，增加了空氣的能量，燃燒越劇烈，空氣能量增加越多。,3、最簡單的渦輪噴氣航空發(fā)動機(jī),渦噴發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)與工作過程示意圖 （注意：圖中壓氣機(jī)和渦輪和軸是一體的）,軸也轉(zhuǎn)！,風(fēng)車、風(fēng)扇、軸一體！,“簡單”的工作過程： （1）風(fēng)扇把空氣從外面吸到里面來；,風(fēng)車、風(fēng)扇、軸一體！,“簡單”的工作過程 （2）在這里面噴油，與空氣燃燒，空氣變熱，能量增加；,風(fēng)車、風(fēng)扇、軸一體！,“簡單”的工作過程： （3）熱氣流過風(fēng)車，推動風(fēng)車轉(zhuǎn)動，風(fēng)車轉(zhuǎn)動又帶動風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動；,風(fēng)車、風(fēng)扇、軸一體！,“簡單”的工作過程： （4）熱氣流過風(fēng)車后以高速流出發(fā)動機(jī)。,最簡單的渦噴

5、發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖,四、發(fā)動機(jī)研究的難度和關(guān)鍵技術(shù),-極端的工作狀態(tài)中的巧妙裝置,目前世界上能自行設(shè)計研制飛機(jī)的國家有近40多個，能夠獨立研制高性能航空發(fā)動機(jī)的國家卻只有少數(shù)幾個國家- （只有聯(lián)合國五個常任理事國）。,這是為什么呢？,1、“四高”問題,-怎樣讓發(fā)動機(jī)更牛的分析,風(fēng)車、風(fēng)扇、軸一體！,兩個“簡單”的結(jié)論： （1）這里燒得越厲害，發(fā)動機(jī)越牛；,問題來了：風(fēng)車葉片的耐高溫能力？,多多燒油！,風(fēng)車、風(fēng)扇、軸一體！,兩個“簡單”的結(jié)論： （2）吸進(jìn)來的空氣越多，燒的油也越多，最后排出的高速氣體就越多，發(fā)動機(jī)就越牛。,風(fēng)車、風(fēng)扇、軸一體！,問題來了：高轉(zhuǎn)速，高負(fù)荷，高壓力，玩命地工作。 風(fēng)扇

6、和風(fēng)車葉片要足夠結(jié)實； 氣流要順暢。,還要多多吸氣。,F119渦輪前的溫度2000攝氏度左右,遄達(dá)900每秒鐘吸入1.25噸以上的空氣,2、三個“變態(tài)”,-環(huán)境、性能和可靠性,（1）進(jìn)氣溫度變化大（我欲乘風(fēng)歸去）；,（2）進(jìn)氣密度變化大，地面空氣稠密，高空大氣稀薄(入藏體檢-高原效應(yīng))；,2.1 變態(tài)的工作環(huán)境,（3）更要命的：全天候，風(fēng)雨無阻。,下雨時空氣里混了水，下雪時混了雪，沙塵暴時混了。,下雨時空氣里混了雨水，下雪時混了雪水：,沙塵暴呢？,還有尾氣。,軍用飛機(jī)要超音速飛行，而且要做高難度動-蘇-27眼鏡蛇機(jī)動；,（1）大推力要求,2.2 變態(tài)的性能要求,F135自重1噸半左右，可以提供18噸左右的推力（推重比12）,（2）有些