航空发动机叶片.docx

发动机叶片 一、 发动机与飞机 发动机种类 涡轮喷气发动机（WP）WP 五、WP 六、WP7、……WP13 涡轮螺桨发动机（WJ）WJ 五、WJ 六、WJ7 涡轮风扇发动机（WS）WS 九、WS10、WS11 涡轮轴发动机（WZ）WZ 五、WZ 六、WZ 八、WZ9 活塞发动机（HS）HS 五、HS6、HS9 发动机的结构与组成 燃气涡轮发动机要紧由压气机、燃烧和涡轮三大部件和燃油系统、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组成，静子由内、外机匣和导向（整流）叶片组成；转子由叶片盘、轴及轴承组成，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 发动机工作原理及热处置进程 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，其一部份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。 热力进程：用p-υ或T-S 图来表示发动机的热力进程： 图 1.发动机等压加热理想循环 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： 军民用运输机、轰炸机、客机、装用WJ、WS、WP 类发动机。 强击机、歼击机、教练机、侦查机、装用WP、WS、HS 类发动机。 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不管是压气机叶片仍是涡轮叶片，它们的数量最 多，而发动机确实是依托这众多的叶片完成对气体的紧缩和膨胀和以最高的效率产生壮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尽力来提高叶片的性能，生产能力及质量知足需要。 1. 叶片什么缘故必然要扭 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，造成专门大的正攻角，结果使叶型叶背产生严峻的气流分离；在叶根，由于圆周速度最小，造成专门大的负攻角，结果使叶型的叶盆产生严峻的气流分离。因此，关于直叶片来讲。除最近中径处的一部份还能工作之外，其余部份都会产生严峻的气流分离， 也确实是说，用直叶片工作的压气机或涡轮，其效率极为低劣的，乃至会达到全然无法运转的境界。 发动机叶片数量统计如下（以WJ 六、WS11 为例）表： WJ6 压气机叶片数量见表 1 表 1 31 35 45 53 53 53 51 51 61 458 40 44 62 62 74 74 74 74 82 620 71 79 107 115 127 127 125 125 143 1078 级1234567 级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Σ 工 作 25 叶片 整 流 34 叶片 59 级 1 2 3 Σ 工作叶片 106 86 82 274 导向叶片 46 50 54 150 Σ 152 136 136 424 发动机叶片总数 1078+424=1502 1502×500=751000 按平均价钱 500 元/片，总产值亿 压气机叶片总数见表 3 表 3 级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 后 Σ 工作 39 49 51 61 59 73 77 79 79 567 叶片 整流 叶片 50 58 62 66 70 72 76 76 100 100 730 Σ 89 107 113 127 129 145 153 155 179 100 1297 风扇叶片数量见表 4 表 4 级 1 2 3 Σ 工作叶片 22 27 29 78 整流叶片 34 36 44 114 Σ 56 63 73 192 涡轮叶片数量见表 5 表 5 级 高压 低压 1 低压 2 Σ 工作叶片 90 110 94 294 整流叶片 51 83 79 213 Σ 141 193 173 507 叶片总数 1297+192+507=1996 按 300 台计 2000×300=600000 片 按 500 元/片计价共计产值 3 亿元。 叶片的工作原理 压气机叶片 顾名思义,压气机是用来“压气”地,把入口大气压 PH=1 的压力压到出口处的所需要的压力.咱们下图来分析其紧缩的原理： 图 3 基元级叶栅通道 气体在图 2 中的流道内由于其容积愈来愈小而将气体的压力“憋”得愈来愈高。 在图 2 中由于叶栅通道内的相对运动中截面积扩大，引发速度下降，ω＞ω ，气流 1 2 12 u的动能减少，减少的动能大部份转化为气流的压力能，从而使气