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航空发动机特性

朱之丽

北京航空航天大学航空与宇航推进学院

2007年3月

目 次

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目 次

航空发动机特性 1

第一章航空燃气涡轮发动机的基本工作原理 1

航空燃气涡轮发动机的主要类型、组成及工作过程 1

涡轮喷气发动机 1

涡轮风扇发动机 1

涡轮螺桨发动机 2

涡轮轴发动机 3

桨扇发动机 3

航空燃气涡轮发动机的主要性能指标 4

推力 4

单位推力 7

耗油率 7

推重比和功重比 7

航空发动机效率 7

热效率 8

推进效率 8

总效率 9

发动机总效率对飞机燃油利用率的影响 9

发动机的主要设计参数及其对发动机设计点性能参数的影响 10

发动机的热力循环参数 10

空气流量 10

加力涡扇发动机主要设计参数对设计点性能参数的影响 10

第二章燃气涡轮发动机部件工作原理及其特性 16

压气机和风扇 16

压气机/风扇的工作原理及其主要类型 16

压气机出口气流参数计算 19

压气机特性 19

轴流式压气机和风扇的发展趋势 24

2.2涡轮 24

涡轮的的工作原理 24

涡轮出口气流参数计算 26

涡轮特性 26

涡轮的关键技术和发展趋势 26

燃烧室和加力燃烧室 28

功能和技术指标 28

主燃烧室出口气流参数计算 28

加力燃烧室出口气流参数计算 29

主燃烧室特性 29

2.4喷管 30

喷管的功能和主要性能指标 30

喷管的不同工作状态 31

喷管出口气流参数计算 31

第三章航空发动机各部件的共同工作和控制规律 33

发动机各部件的共同工作 33

核心机各部件共同工作方程和共同工作线 33

双轴涡喷发动机共同工作方程和共同工作线 40

双轴分排涡扇发动机部件共同工作特点 47

双轴混排涡扇发动机部件共同工作特点 50

复燃加力发动机部件共同工作特点 57

发动机的工作状态和控制规律 59

发动机的主要工作状态 59

选择发动机控制规律得原则 60

双轴涡喷发动机的控制规律 62

双轴加力涡扇发动机的控制规律 68

涡轴发动机的控制规律 75

第四章发动机稳态特性 76

共同工作点和发动机性能参数的确定 76

涡喷发动机和涡扇发动机稳态特性 78

速度特性 78

高度特性 79

节流特性 80

影响发动机稳态特性的因素 81

发动机类型和循环参数对特性的影响 82

发动机可调几何和控制规律对发动机特性的影响 86

第五章涡喷和涡扇发动机过渡过程性能 90

发动机的加速和减速过程 90

加力接通和切断过程 92

发动机起动 94

地面起动 94

空中起动 94

第六章发动机的使用特性 95

大气温度和大气压力对发动机特性的影响 95

大气湿度对发动机性能影响 96

雷诺数对发动机性能影响 96

环境特性 97

发动机工作适应性 97

发动机的通用特性和试车数据换算 97

第七章发动机性能数学模型 100

数学模型的内容、分类和建模方法 100

发动机稳态性能数学模型 101

用总体法建立的I级性能模型 102

用部件法建立的II级性能模型 102

发动机过渡态性能数学模型 110

第八章推进系统性能及提高推进系统性能的新技术和新进展 114

8.1推进系统的组成 114

进气道和喷管/后体特性 114

进气道特性 114

喷管／后体特性 116

进气道与发动机的相容性 116

进气道与发动机的流量匹配 116

II

进气道与发动机的流场匹配 118

进气道—发动机—喷管的性能匹配与推进系统性能分析 119

飞行条件和发动机工作状态对推进系统性能的影响 121

捕获面积AC的选择对安装推力的影响 121

不同进气道对安装推力的影响 122

8.4.3不同进气道对安装推力的影响 123

提高推进系统性能的新技术和新进展 123

飞机对发动机性能要求 123

发动机总体性能的发展趋势 124

循环参数及任务分析 127

变循环发动机 129

推力矢量应用及其对发动机的影响 131

快速推力调节RTM 135

发动机数字仿真和虚拟技术 136

第一章航空燃气涡轮发动机的基本工作原理

第一章航空燃气涡轮发动机的基本工作原理

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