航空发动机叶片.pdf

发动机叶片 一、 发动机与飞机 1. 发动机种类 1） 涡轮喷气发动机（ WP ）WP5、WP6、WP7、…… WP13 2） 涡轮螺桨发动机（ WJ ）WJ5 、WJ6、WJ7 3） 涡轮风扇发动机（ WS ）WS9、WS10、WS11 4 ） 涡轮轴发动机（ WZ ）WZ5 、WZ6 、WZ8 、WZ9 5） 活塞发动机（ HS）HS5、HS6、HS9 2. 发动机的结构与组成 燃气涡轮发动机主要由 压气机、燃烧室 和涡轮 三大部件以及 燃油系统、滑油系统、空气系统、电器系统、进排气边系统及轴 承传力系统等组成。 （发动机的整体构造如下图 1）三大部件中除 燃烧外的压气机与涡轮都是由转子和静子构成，静子由内、外机 匣和导向（整流）叶片构成；转子由叶片盘、轴及轴承构成， 其 中叶片数量最多 （见表1～5 ） 风扇 燃烧室 低压涡轮 喷管 高压压气机 高压涡轮 加力燃烧室 发动机的整体结构 3. 发动机工作原理及热处理过程 工作原理：发动机将大量的燃料燃烧产生的热能，势能给涡 轮导向器斜切口膨胀产生大量的动能，其一部分转换成机械功驱 动压气机和附件，剩余能由尾喷管膨胀加速产生推力。 热力过程：用 p- υ或 T-S 图来表示发动机的热力过程： 4. 飞机与发动机 发动机是飞机的动力，也是飞机的心脏，不同用途的飞机配备 不同种类的发动机。如： 1） 军民用运输机、轰炸机、客机、装用 WJ、WS、WP 类发 动机。 2） 强击机、歼击机、教练机、侦察机、装用 WP 、WS、HS 图 1.发动机等压加热理想循环 类发动机。 3） 军民用直升机装用 WZ 类发动机。 二、 叶片 在燃气涡轮发动机中叶片无论是压气机叶片还是涡轮叶片， 它们的数量最多，而发动机就是依靠这众多的 叶片完成对气体的 压缩和膨胀以及以最高的效率产生强大的动力 来推动飞机前进的 工作。叶片是一种特殊的零件， 它的数量多， 形状复杂，要求高， 加工难度大，而且是故障多发的零件，一直以来各发动机厂的生 产的关键，因此对其投入的人力、物力、财力都是比较大的，而 且国内外发动机厂家正以最大的努力来提高叶片的性能，生产能 力及质量满足需要。 1. 叶片为什么一定要扭 在流道中，由于在不同的半径上，圆周速度是不同的，因此 在不同的半径基元级中，气流的攻角相差极大，在叶尖、由于圆 周速度最大，造成很大的正攻角，结果使叶型叶背产生严重的气 流分离；在叶根，由于圆周速度最小，造成很大的负攻角，结果 使叶型的叶盆产生严重的气流分离。因此，对于直叶片来说。除 了最近中径处的一部分还能工作之外，其余部分都会产生严重的 气流分离，也就是说，用直叶片工作的压气机或涡轮，其效率极 其低劣的，甚至会达到根本无法运转的地步。 发动机叶片数量统计如下（以 WJ6、WS11 为例）表： 1. WJ6 压气机叶片数量见表 1 表 1 级 1 2 3 4 5 6