发动机原理第五章涡轮螺桨和涡轴发动机

涡轮输出功率带动螺旋桨高速旋转，使 通过桨叶的气流加速，气流对叶片产生 反作用力而使桨叶产生巨大的拉力。
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涡轮轴发动机工作原理
同参数条件下热力循环与涡喷相同，热 效率相同； 将热机获取机械能中的全部转换为涡轮 功输出； 涡轮输出功率带动直升机旋翼和尾桨。
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涡桨发机 性能参数
有效功率Pe (kw) 螺桨功率Pp 推进功率Pp’ 推进效率p 螺桨拉力Fp
Pe q mgw Te P p P e m P p P p p F p V 0
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螺桨拉力Fp 喷气推力Fe 总推力F 耗油率sfc
F p P p / V 0
Fe q m a (V 9 V 0 ) F Fp Fe
sfc 3 6 0 0 q m f Pp
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当量功率Peq 当量耗油率sfceq
P eq
(Fp Fe )V 0 ηp
Pp
FeV 0 ηp
s fc eq
3600q mf P eq
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涡轴发动机性能参数
发动机功率Pe (kw)
单位功率Ps
(kw.s/kg) 耗油率sfc
(kg/kw.h) 起飞状态： 0.27kg/kw.h
Pe m q mg w Te Ps Pe / q mg sfc 3 6 0 0 q mf
第五章 涡轮螺桨和涡轴发动机
组成及工作过程
涡桨发动机：螺旋桨、减速器、进气道、压气机、燃 烧室、涡轮、尾喷管
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涡轴发动机：
进气道、压气机、燃烧室、涡轮、 自由涡轮、尾喷管
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涡轮螺桨发动机工作原理
同参数条件下热力循环与涡喷相同，热 效率相同；
将热机获取机械能中的绝大部分转换为 涡轮功（95%），少部分转换为动能增 量，排气速度低，减小余速损失；
高度特性
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桨扇发动机
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Pe
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调节规律
涡桨：
– 调节燃油 燃气发生器转速 – 调节桨叶角 功率动力涡轮转速
涡轴
– 调节燃油 燃气发生器转速 – 调节旋翼安装角 功率自由涡轮转速
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特性
涡桨转速特性
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速度特性
– 拉力随飞行速度增加 而迅速下降
适用于低速飞机
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