发动机原理 整理.doc

一、燃气涡轮发动机的工作原理 为什么说航空燃气轮机既是热机又是推进器？ 它是高速流过发动机的气体对发动机的反作用力来推动飞机运动的一种热机。 简单叙述燃气涡轮喷气发动机的组成以及工作原理？ 燃气涡轮喷气发动机以空气作为介质。进气道将所需的外界空气以最小的流动 损失顺利地引进发动机，压气机通过高速旋转的叶片对空气做功压缩空气，提 高空气压力，高压空气在燃烧室内和燃油混合燃烧，将化学能转变为热能。高 温高压的燃气首先在涡轮内膨胀，将燃气的部分焓转变为机械能，推动涡轮旋 转带动压气机；然后燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，提高燃气速度，使燃 气以较高的速度喷出，产生推力。 简单叙述燃气涡轮风扇喷气发动机的组成以及工作原理？ 涡轮风扇发动机是有进气道、风扇、低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压 涡轮、低压涡轮和喷管组成。工作原理：同上。（区分内涵和外涵） 燃气涡轮发动机分为哪几种？它们在结构以及工作原理上有什么明显区别? 什么是EGT，为什么它是一个非常重要的监控参数？ EGT是发动机的排气温度，一般它是低压涡轮后的燃气温度。直接影响涡轮 前总温 什么是EPR,为什么它是表征推力的参数？ ERP是指发动机的压力比，低压涡轮后的总压与低压压气机进口处的总压 之比。ERP越大，发动机涡轮后燃气总压高，有较高的做功能力，推力大。 发动机热效率、推进效率、总效率三者定义以及其关系？ 影响热效率的三个因素 加热比：涡轮前燃气总温提高，热效率增大。 增压比：压力比提高，热效率增加，达到最经济压力比（最经济压力比大于 最佳压力比）后反而下降。 压气机效率和涡轮效率：压气机效率和涡轮效率增加，热效率提高。 推进效率：发动机完成的推进功率与单位时间发动机从热力循环中获得的可用 动能的比值。 是发动机的排气速度。 总效率：单位时间内进入推进功率与燃烧室的燃油完全燃烧释放出的热量的比 值。 是燃油的低热值，即1kg燃油完全燃烧所释放的 能量。 燃油消耗率sfc定义及表达式。 燃油消耗率：单位推力在一小时内所消耗的燃油质量。 何为发动机机的单位推力？ 单位推力：发动机的推力与流过发动机空气的质量流量的比值。 影响推力因素包括？ 通过发动机的空气的质量流量和单位推力。 进气道 进气道的功用以及分类，组成？ 功能：在各种状态下，将足够量的空气，以最小的流动损失，顺利地引入压气 机；当压气机进口处的气流马赫数小于飞行马赫数时，通过冲压压缩空气，提 高空气压力。 分类：亚音速进气道和超音速进气道。（超音速分为内压式、外压式、混合式） 组成：壳体和前整流锥。 亚音速进气道内部气流参数是如何变化的？ 前一段气流：速度下降，压力和温度升高，冲压压缩；整流锥后：速度稍上升， 压力和温度有下降，气流能较均匀的流入压气机工作。 什么是进气道的总压恢复系数，写出其表达式 进气道的流动损失用总压恢复系数描述，是进气道出口处的总压和来流的总 压之比。 总压恢复系数大，流动损失小。 什么是进气道的冲压比？影响冲压比因素？ 进气道冲压比是进气道出口处的总压与前方气流静压的比值。 影响因素：流动损失、飞行速度、大气温度。 流量系数的定义？ 流量系数：进气道前方截面的面积与进气道唇口处截面积的比值。代表 进气道流通能力的大小。 压气机 离心式压气机由哪些部件组成，各部件是如何工作的？ 导流器：安装在叶轮进口处，其通道是收敛形的。它的功能是使气流以一定的方 向均匀地进入工作叶轮，以减少流动损失。空气流过它时，速度增加，压力和温 度下降。 叶轮：是高速旋转的部件，叶轮上叶片间的通道是扩张型的，空气在流过它时， 对空气做功，增大空气流速，为扩压器中增压创造条件。（扩散增压和离心增压） 扩压器：位于叶轮出口处，其通道是扩张形的，空气流过它时，将动能转化为压 力位能，是速度下降，压力和温度升高。 导气管：使气流改变方向，将空气引入燃烧室。 离心式压气机是如何实现增压的？ 离心式压气机的优缺点? 优点：单级增压比高、稳定工作范围宽、结构简单可靠、重量轻、启动功率小。 缺点：流动损失大、效率低、单位面积流动能力低、阻力大。 轴流式压气机由哪些部件组成的，压气机一级是如何定义的? 组成：转子和静子。压气机一级：一个工作叶轮+位于其后的一个整流器。 什么是基元级及基元级叶栅? 用与轴同心，半径为压气机平均半径r和r+dr两个圆柱面与级的叶片环相截， 则得到某级的环形叶栅；这个高度为dr的环形叶栅叫叶栅基元级。 画出基元级速度三角形。 基元级有工作叶栅和整流器叶栅通道组成，两处叶栅通道均是扩张的。当空气流过工作叶轮叶栅通道时，由于高速旋转的叶片对空气做功，使气流的绝对速度增大，同时由于叶片间的通道是扩张型的，是气流的相对速度降低，相对运动动能转变为压力位能和内能，是压气机的压力和温度都升高，对气流做功，