航空燃气涡轮发动机构造PPT全套课件.pptx

;Gas Turbine Aero-engine;第一章、概述;第一章、概述;; 1903年12月17日，美国莱特兄弟驾驶“飞行者1号”实现了人类历史上首次有动力、载人、稳定和可操纵的重于空气飞行器的飞行，而发动机是航天器飞行的动力，是飞行器的“心脏”。; 航空发动机百余年的发展历史大致可分为两个时期：第一个时期是从莱特兄弟的首次飞行到二次世界大战结束，主要是活塞式发动机；第二个时期是从二战结束到现在，燃气涡轮发动机取代了活塞发动机。 ;2 航空发动机的作用及要求;民航对发动机的一般要求;1.3 航空发动机类型;特点：涡轮只带动压气机压缩空气，全部推力来自高速喷出的燃气流的反作用力。涡喷发动机推力大、重量轻、能适应高速高空飞行。耗油率较高。;用于;;歼8;从涡轮螺旋桨发动机燃气发生器出来的燃气能量，绝大部分在动力涡轮中膨胀做功，使动力涡轮高速旋转，驱动螺旋桨，燃气中剩下的很少能量在尾喷管中膨胀，产生一小部分推力。推进效率高，耗油低。飞行速度受限。;涡轮螺旋桨发动机 （WJ）;运7;1.3.3 涡轮风扇发动机; 喷气速度小、噪音低、耗油率小、推力大 高涵道比（B>4）涡扇发动机的迎风面积大、喷气速度小，不适宜用于超音速飞行 ;燃气发生器后的燃气可用能几乎全部用于驱动动力涡轮而不在喷管内膨胀产生推力； 动力涡轮轴上输出的功率可以用来带动直升机的旋翼 ;野 外 发 电 机;1.3.5 桨扇发动机(Propfan) ;投入使用的桨扇发动机乌克兰 D－27 三转子发动机;安－70超大型运输机;CFM56涡扇发动机 JT9D涡扇发动机 PW2037涡扇发动机 PW4000涡扇发动机 V2500涡扇发动机 RB211-535E4涡扇发动机;;;2.2.5 压气机的结构;;;2.2.5 压气机的结构;;;作用力的分类 1） 气体力、力矩 在气流通道内，由于气流的速度（大小和方向）、压力变化对零部件产生的力和力矩。 ; 2） 质量负荷 零件的重力、转子旋转、零件振动或飞机作机动飞行时作用在零部件上的惯性力及惯性力矩。 ;3） 温度负荷 由于零部件受热不均匀，或相邻各零件材料不同（线膨胀系数不同），受热后膨胀受到约束时而产生的热应力。;;;燃烧室;尾喷口;;动量定律：;作用在进气装置上的气体轴向力：;作用在叶轮上的气体轴向力;气体轴向力的分布;目的：适当减小径向止推轴承的轴向负荷，以保证其可靠工作。 措施： （1）压气机转子与涡轮转子刚性相连； （2）将压气机转子后端面与其他构件构成的空腔（A腔，前卸荷腔）通大气； （3）将压气机后面级的高压气体引入其前端面与其他构件构成的空腔（B腔，前卸荷腔）。;能不能将负荷减小到零？; 即:; 轴流式压气机，气流轴向流入和流出，动量矩不变，总扭矩为0。 静子叶片总扭矩＝转子叶片总扭矩 Mcs = - Mcr 涡轮中，有时涡轮后的气流要在经过尾喷管的支柱后变为轴向： MTs + Mex= - MTr; 涡喷发动机 作用于压气机及涡轮转子上的扭矩大小相等，方向相反。 Mcr = - MTr 因此对于静止部分有： Mcs = - (MTs + Mex) 即压气机机匣与涡轮机匣刚性连接时，扭矩相互抵消，并不传到飞机上去。; 涡浆发动机 涡轮带动压气机转子外还带动螺旋桨。 Mcr + MP = - MTr 因此涡轮有剩余扭矩： Mer = (MTr + Mcr),即MP = - Mer 因此，机匣上也有剩余扭矩 Mes = MTs + Mex + Mcs 可见，涡轮直接带动螺旋桨的涡浆发动机机匣上将有扭矩Mes = - Mer通过安装节传递到飞机上去。; 课后思考题 若涡轮通过传动比为i的减速器传动螺旋桨的涡浆发动机中（发动机转子与螺旋桨转子转向相同），发动机机匣经安装节传递到飞机上的扭矩为多少？;;第二章、压气机;第二章、压气机;2.2.5 压气机的结构;2.2.5 压气机的结构;2.2.5 压气机的结构;2.2.5 压气机的结构;2.2.5 压气机的结构;2.2.5 压气机的结构;第二章、压气机;2.1 概述;评定压气机性能的主要指标 增压比； 效率； 外廓尺寸和重量； 工作范围宽； 工作可靠性； 制造和修理费用;;2.2 离心式压气机;增压原理;;;;;;;叶片式扩压器;;;2.3 轴流式压气机; 压气机组成; 对轴流压气机结构基本要求; 进气装置功用 保证气流以最小的损失均匀进入压气机；; 进气机匣组成 机匣内、外壁、进口导流叶片机进气整流罩（如斯贝发动机） 机匣外壁，