燃气涡轮发动机第6章 涡轮.ppt

6.3 涡轮部件的冷却 对流冷却 冷却通道形状：圆形、扁圆形和其他形状 叶身精铸处9个径向小圆孔 冷却空气由中间叶跟两侧小孔流入叶身 叶跟温度减低140℃左右 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.3 涡轮部件的冷却 冲击冷却 使用与局部高温区的强化冷却，在叶片前缘首先得到采用 导流叶片开有小孔和缝隙，对准叶片内表面特别需要冷却的部位，加强冷却效果 冷却空气从圆管两端进入，由圆管前缘小孔排出，冷却叶片前缘。 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.3 涡轮部件的冷却 气膜冷却 导向器 冷却空气由叶片端部进入叶片内腔，通过叶片壁面上的大量小孔流出，在叶片表面形成一层气膜，将叶片表面与炽热的燃气隔开；兼有隔热和散热的双重作用。 散热效果比对流冷却好，一般可达400~400℃。 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.3 涡轮部件的冷却 发散冷却 优点：冷却效果好,500~800摄氏; 缺点：多空材料容易堵塞，叶片温度会升高，并进一步加速氧化和限制气流透过。 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.3 涡轮部件的冷却 混合冷却 采用对流、冲击和气膜三中冷却方式 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.4 涡轮的主要故障 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 启动－停车引起的热冲击和热疲劳现象往往成为导向叶片的主要故障之一。 6.4 涡轮的主要故障 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 1 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 主要内容 6.1、概述 6.2、涡轮的基本结构 6.3、涡轮部件的冷却 6.4、典型故障 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.1 概述 定义 将热燃气的能量转换成机械能为驱动压气机和附件提供功率；在涡扇发动机中还用来驱动风扇；在涡轮螺旋桨和涡轮轴发动机中它还为螺旋桨和旋翼提供轴功率。 从燃烧室出来的燃气中吸收能量，并将其膨胀到较低的压力和温度，产生扭矩。 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.1 概述 定义 按燃气流动的方向：轴流式和径向式，除了少数小功率的涡轮外，现代航空燃气涡轮发动机的涡轮几乎都采用轴流式。 6.1 概述 分类 径向涡轮和轴流式涡轮 单级功率大，可靠性高，适用于功率较小的动力装置。 尺寸小，流量大，效率高，适用于大功率装置。 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.1 概述 按转子数目可分为：单转子、双转子和三转子。 分类 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.1 概述 轴流式涡轮按涡轮叶片形式：冲击式、反力式和冲击反力式。 分类 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.1 概述 轴流式涡轮按涡轮叶片形式：冲击式、反力式和冲击反力式。 分类 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.1 概述 燃气涡轮的特点 功率大 燃气温度高 转速高 要求效率高 质量轻、尺寸小 现代大功率航空燃气涡轮发动机中，单级涡轮输出功率可高达41790KW,一片涡轮叶片可发出约597kW的功率。 涡轮前平均滞止温度高达1800k~2100k，远远超过普通钢的熔点1490k。 平均直径处叶片的圆周速度为500m/s 对每一级压气机和涡轮来说，压气机是旋转的工作叶片在前，静子叶片在后；涡轮则相反，静子叶片在前，工作叶片在后。 6.1 概述 涡轮与压气机的区别 轴流式双级涡轮示意图 压气机叶片间的通道是扩张通道，气流在其间的流动是压缩过程。涡轮则相反，叶片间的通道是收敛通道，气流在其间的流动是膨胀过程。 压气机是外界对其作功，涡轮是对外作功。 压气机级数多，涡轮级数少。 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.1 概述 涡轮的导向器和叶轮通道。 涡轮的工作 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.1 概述 导向器和叶轮通道内的燃气参数变化。 涡轮的工作 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.2 涡轮的基本结构 导向器、叶轮和连接件。 基本组成 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.2 涡轮的基本结构 涡轮盘、涡轮轴、转子叶片及连接零件。 组成 CFM54发动机高压转子 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.2 涡轮的基本结构 涡轮盘、涡轮轴、转子叶片及连接零件。 组成 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.2 涡轮的基本结构 涡轮盘、涡轮轴、转子叶片及连接零件。 组成 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.2 涡轮的基本结构 涡轮盘、涡轮轴、转子叶片及连接零件。 组成 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.2 涡轮的基本结构 涡轮盘、涡轮轴、转子叶片及连接零件。 组成 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 F134发动机涡轮导向器叶片 6.2 涡轮的基本结构 涡轮导向器 带气膜和对流冷却的涡轮导向器叶片 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.2 涡轮的基本结构 涡轮导向器 第6章 燃气涡轮发动机-涡轮 6.3