发动机原理复习课件.ppt

MTE 飞行器发动机原理 * 南京航空航天大学 能源与动力学院 复 习 第一章 燃气涡轮发动机热力气动基础 第一节 热力学第一定律 状态参数：仅与过程的起点和终点有关，而与过程的路径无关的参数， 如：温度、压强、密度、焓、内能等。 过程参数：不仅与过程的起点和终点有关，而且与过程的路径有关的参数， 如：加热量、外功 复 习 第一章 燃气涡轮发动机热力气动基础 第二节 热力学第二定律 熵 T-s图和h-s图 压缩、膨胀 循环、循环功、循环效率 复 习 第一章 燃气涡轮发动机热力气动基础 第三节 气体动力学的基本方程 连续方程 能量方程 伯努利方程 气流的滞止参数和气动函数 动量方程 动量矩方程 复 习 第二章 燃气涡轮发动机的工作原理 涡轮喷气发动机热力循环 布莱顿（Brayton）循环 实际循环 q1=cp(T3*-T2*), W=q1-q2 复 习 第二章 燃气涡轮发动机的工作原理 推力 单位推力 推（功）重比 单位迎面推力 耗油率 效率（热效率、推进效率、总效率） 航空发动机性能指标 复 习 第二章 燃气涡轮发动机的工作原理 效率（热效率、推进效率、总效率） 航空发动机性能指标 q 推进效率（推进功与可用功率的比） q sfc = 3600qmf/F， q热效率（可用功率与燃油化学能的比）： 复 习 第二章 燃气涡轮发动机的工作原理 §3 （需求、趋势分析） 基本要求 发展方向 航空发动机的发展 涡喷发动机的基本要求 推重比高 迎面积小 耗油率低 工作稳定 可靠性好 使用成本低 复 习 第二章 燃气涡轮发动机的工作原理 §4 （实际演变、发展过程） 航空发动机的发展 q 涡轮喷气发动机 (Turbojet) q 加力式涡轮喷气发动机 (Turbojet with afterburner) q 涡轮风扇喷气发动机 (Turbofan) q 加力式涡轮风扇喷气发动机 (Turbofan with afterburner) q 涡轮螺桨发动机 (Turboprop) q 涡轮轴发动机 (Turboshaft) q 可变循环喷气发动机 (VCE，Variable Cycle Engine) q 冲压式喷气发动机 (Ramjet) 复 习 第二章 燃气涡轮发动机的工作原理 §4 （实际演变、发展过程） 航空发动机的发展 热力循环 加力原理 q 加力式涡轮喷气发动机 (Turbojet with afterburner) 复 习 第二章 燃气涡轮发动机的工作原理 §4 （实际演变、发展过程） 航空发动机的发展 q 涡轮风扇喷气发动机 (Turbofan) 复 习 第二章 燃气涡轮发动机的工作原理 §4 （实际演变、发展过程） 航空发动机的发展 复 习 第三章 涡轮喷气发动机部件 (Components of Gas Turbine Engine) 进气道(inlet,intake) 压气机(compressor) 燃烧室(combustor,burner) 涡轮(turbine) 加力燃烧室(afterburner) 喷管(nozzle) ? 亚音速进气道 特性：流量系数 总压恢复系数 取决于飞行Ma数、发动机的工作状态 复 习 第三章 涡轮喷气发动机部件 进气道 ? 进气道的作用：将外界空气引入发动机，满足发动机的需要。 ? 进气道的工作原理：动能——减速增压—→压力能 ? 进气道的要求： 损失小、稳定工作、出口气流畸变小、外部阻力小、隐身、噪音低 ? 进气道布局 短舱 、头部进、两侧进气、翼根进、 腹部进气、背部进气 复 习 第三章 涡轮喷气发动机部件 进气道 超声速进气道 工作原理 多道波系（包括多道斜激波和一道正激波）代替一道正激波，提高总压恢复系数 外压式：进气道内亚音速流； 内压式：全部压缩在进气道内部完成； 混合式：进气道入口为超音速流。 起动(Starting)：进气道内部波系建立起来。 不起动(Unstarting)：进气道外存在脱体激波。 调节：调节喉道面积、开旁路阀门、其它 复 习 第三章 涡轮喷气发动机部件 压气机 压气机的作用——增压 分类 离心式压气机、轴流式压气机、斜流式压气机 基本方程 能量方程式、伯努利方程式 效率和损失 叶型损失 叶片表面摩擦损失； 气流分离损失（可能）； 叶片尾缘涡流损失； 叶片前缘或叶背出现激波损失 环面损失 环面附面层损失； 径向间隙漏气