发动机原理：第二章2节 进气道

Ain ? Ma 2 ? 2021年1月18日 q() ?
Acr ? Ma 1 1 q() 1
Aout 0.6m 2 Ma 0.55 0.5847 q() 0.7967
查表
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四、超音速进气道
1、气动设计原理 例：超音速歼击机，作战飞行Ma=2，风扇 进口Ma需求：0.55，进口直径面积A=0.6m2
0.99 in 1.51
0.99 in 0.99
12
三、亚音速进气道
4、应用
– 亚音速飞机 – Ma数小于1.5的低超音速飞机
2021年1月18日
13
三、亚音速进气道
4、应用
激波前Ma
1 1.2 1.5 1.8 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
激波
p波* 前 p波* 后
1
0.992798
2021年1月18日
11
三、亚音速进气道
3、流动模型（例）
11Km 总压(Pa) 静压(Pa) Ma
远前方 34521 22632 0.8
出口 34176 28007 0.54
0Km 总压(Pa) 静压(Pa) Ma
远前方 101325 101325 0
2021年1月18日
出口 100311 86420 0.466
进口面 积m2 1.944
0.8080 0.6249 0.5352
进口速度 m/s 877.8 589.3 472.2 354.4
喉道Ma
1.000 1.000 1.000 1.000
喉道面 积m2 0.4407 0.4780 0.4999 0.5195
喉道速 度m/s 440.7 360.4 331.3 306.0
T0*
T0*1
A0 q(01) A01 q(0 )
2021年1月18日
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三、亚音速进气道
1、结构形式 ：皮托管式 2、工作原理
– 扩张型通道 （后部一小段收敛）； – 外部冲压压缩(飞行中)； – 内部扩张增压；
2021年1月18日
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三、亚音速进气道
3、流动模型
1
1
1
为适应的变化，减少分离，进气道设计为钝圆形唇口。
2021年1月18日
楔板角1＝2044 正激波
楔板角1＝1036 楔板角2＝1239 结尾正激波
1.16 0.868 1.617 1.12 0.8965
0.87 0.866 0.996 0.98 0.926 0.947 0.9982
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四、超音速进气道
2、结构形式
轴
二
对
元
称
（
矩
形
）
2021年1月18日
Ain ?
Acr ?
Aout 0.6m 2
Ma 2
Ma 1
Ma 0.55
1.6351
1
0.5847
2021年1月18q日() 0.5916
q() 1
q() 0.7967
18
四、超音速进气道
1、气动设计原理 例：超音速歼击机，作战飞行Ma=2，风扇 进口Ma需求：0.55，进口直径面积A=0.6m2
4、分类 亚音速进气道 超音速进气道
2021年1月18日
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二、性能参数
1、总压恢复系数
出口总压 进口总压
p1* p0*
2、冲压比
in
出口总压 远前方来流静压
p1* p0
2021年1月18日
p0*
(1
1
Ma
2
)
1
p0
2
8
二、性能参数
3、流量系数
A0
A01
K p0* A0q(0 ) K p0*1A01q(01)
2021年1月18日
21
四、超音速进气道
1、气动设计原理 • 斜激波原理
利用斜激波，减小气流沿激波Leabharlann Baidu方向的速 度分量，从而降低了激波强度。
2021年1月18日
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四、超音速进气道
1、气动设计原理
• 波系结构（来流Ma=2）
正激波
激波波系
波后M数
0.577
0.72 0.72
一道斜激波 正激波 二道斜激波 正激波
前方气流 速度Ma=2
X
Ma≥1
2021年1月18日
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四、超音速进气道
1、气动设计原理 例：超音速歼击机，作战飞行Ma=2，风扇 进口Ma需求：0.55，进口直径面积A=0.6m2
前方气流 速度Ma=2
2021年1月18日
Ma=0.55
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四、超音速进气道
1、气动设计原理 例：超音速歼击机，作战飞行Ma=2，风扇 进口Ma需求：0.55，进口直径面积A=0.6m2
出口Ma
0.49 0.55 0.59 0.63
出口面 积m2 0.6000 0.6000 0.6000 0.6000
出口速 度m/s 230.2 210.8 207.0 203.3
2021年1月18日
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四、超音速进气道
1、气动设计原理 • 利用激波的性质，设计为多波系结构，即
先利用损失小的斜激波，逐步将高超音流 滞止为低超音流，再利用一道弱的正激波 将超音流滞止为亚音流。 • 减小因激波引起的总压损失
3
一、功能/设计要求
2、设计要求
– 损失小（内流、外阻） – 工作稳定性好 – 高流通能力 – 出口流场尽量均匀
• 温度畸变 • 压力畸变
2021年1月18日
4
一、功能/设计要求
3、位置（亚音速飞机）
2021年1月18日
5
一、功能/设计要求
3、位置（超音速飞机）
2021年1月18日
6
一、功能/设计要求
24
四、超音速进气道
3、工作原理
– 合理的组织激波把超音速气流降低到亚音速； – 再通过扩张型管道，使得流速进一步降低
0.929787
0.812684
0.720874
0.499015
0.328344
0.212948
0.138756
0.091698
0.061716
2021年1月18日
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四、超音速进气道
1、气动设计原理
例：超音速歼击机，作战飞行Ma=2，风扇 进口Ma需求：0.55，进口直径面积A=0.6m2
纯收缩管道最多将超 音速气流Ma减少为1
第二章 发动机部件工作原理
第二章 发动机部件工作原理
• 第一节 气动热力基础 • 第二节 进气道 • 第三节 尾喷管 • 第四节 压气机 • 第五节 涡轮 • 第六节 燃烧室
2021年1月18日
2
第二节 进气道
一、功能/设计要求 1、功能
– 引入空气 – 使得高亚音速和超音速气流减速、增压；
2021年1月18日
Ain 0.8080m 2
Acr 0.4780m 2 Aout 0.6m 2
Ma 2
Ma 1
Ma 0.55
1.6351
1
0.5847
2021年1月1q8(日) 0.5916
q() 1
q() 0.7967
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四、超音速进气道
1、气动设计原理 例：
进口Ma
3.000 2.000 1.600 1.200