《航空发动机结构分析》课后思考题及答案.docVIP

《航空发动机结构分析》 课后思考题答案 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： 共同点 原理区别 结构区别 应用 直接反作用力 涡喷 都主要由进气装置、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。工作过程中，进气、压缩、燃烧后膨胀和排气四个过程，在同一时间内不同空间完成。由压气机、燃烧室、驱动压气机的涡轮组成发动机的燃气发生器。 利用涡轮出口燃气直接在喷管中膨胀，使燃气可用能量转变为高速喷流的动能而产生反作用力。 基本五大件 军用、民用、特别是超声速飞机 涡扇 一部分能量通过低压涡轮带动外涵风扇，增加外涵气流的喷射速度，另一部分能量转变为高速排气的能量 带风扇、外涵 高亚声速客机和运输机、 超声速战斗机 间接反作用力 涡桨 靠动力涡轮把燃气发射器出口燃气中的大部分可用能量转变为轴功率以驱动空气螺旋桨。 空气螺旋桨、减速器 中小型运输机和通用飞机 桨扇 兼有涡扇、涡桨特性 先进的高速螺桨，有多个宽弦、薄叶型的后掠桨叶。 未投入实用 涡轴 基本同涡桨，但是燃气发射器的出口燃气所含可用能量几乎全部为动力涡轮所吸收，有喷管喷出的燃气只产生很小的推力。 带自由涡轮 直升机 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 1966~1967 3.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： 发动机类型 轴数 压气机级数 燃烧室类型 支点位置 支点类型 典型发动机 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2.2 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。 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 压气机 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。 轴流式压气机转子结构的三种基本类型是什么？指出各种转子结构的优缺点。 答 特点/类型 鼓式 盘式 鼓盘式 优点 抗弯刚性好、结构简单 承受离心力载荷能力强 兼有抗弯刚性、承受大离心力载荷的能力，广泛使用 缺点 承受离心力差，圆周速度的条件差 抗弯刚性差 结构复杂、加工难度大、同心度难维持 在盘鼓式转子中，恰当半径是什么？在什么情况下是盘加强鼓？ 答：（一）某一中间半径处，两者自由变形相等联成一体后相互没有约束，即无力的作用，这个半径称为恰当半径；（二）当轮盘的自由变形大于鼓筒的自由变形；实际变形处于两者自由变形之间，具体的数值视两者受力大小而定，对轮盘来说，变形减少了，周向应力也减小了；至于鼓筒来说，变形增大了，周向应力增大了。 对压气机转子结构设计的基本要求是什么？ 答：基本要求：在保证尺寸小、重量轻、结构简单、工艺性好的前提下，转子零、组件及其连接处应保证可靠的承受载荷和传力，具有良好的定心和平衡性、足够的刚性。 转子级间联结方法有哪些 答：转子间：1不可拆卸，2可拆卸，3部分不可拆部分可拆的混合式。 转子结构的传扭方法有几种？答： 不可拆卸：例，wp7靠径向销钉和配合摩擦力传递扭矩； 可拆卸：例，D30ky端面圆弧齿传扭； 混合式：al31f占全了；c