飞机发动机简介 PPT
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国内外航空发动机简介(秘)PPT课件
◆
M88
◆ ◆
F404
◆ F110 ◆ RB199◆
M53
AП31Ф WP13
WSXX
WP7甲
WS9
1980
1990
2000
VAATE
F119 EJ200
昆仑
2010
◆
2020
1.4 现役主要发动机的性能参数
参数
加力推力(kN)
F100 PWl00
105.86
加力耗油率 Kg/(daN.h) 不加力推力(kN)
P2000 120.1 80.1
1823 0.6 MIG2000
9
主要内容 一．航空发动机研究概况 二．国产飞机与配装的发动机 三．国外飞机与配装的发动机 四．国外发动机相关研究计划
10
中国
国产飞机与配装的发动机
歼-6
机身长：14.9米 机身高：3.88米 翼展：9.2米 最大飞行速度：1.45马赫 最大起飞重量：10000千克 最大飞行高度：17900米 武备：330 毫米机炮，炸弹，空空 导弹； 发动机：2台WP-6涡轮发动机 乘员：1人
3
1.1 发达国家的航空发动机
第三代现役战斗机的发动机
• 美国： F100系列、 F110系列、 F404系列；
• 欧洲： RB199系列、M88系列；
• 俄罗斯：РД-33、 АЛ-31Ф系列
主要指标：
• 推重比：7~8； 16000； 1.3~1.6；
％。
第五代发动机
• 处在预研中，美国计划2020年前服役。
主要指标：
• 发动机推重比达到：16~20； • 零部件更减，可靠性更高，耐久性更长，费用降更低。
5
1.2 我国航空发动机现状
M88
◆ ◆
F404
◆ F110 ◆ RB199◆
M53
AП31Ф WP13
WSXX
WP7甲
WS9
1980
1990
2000
VAATE
F119 EJ200
昆仑
2010
◆
2020
1.4 现役主要发动机的性能参数
参数
加力推力(kN)
F100 PWl00
105.86
加力耗油率 Kg/(daN.h) 不加力推力(kN)
P2000 120.1 80.1
1823 0.6 MIG2000
9
主要内容 一．航空发动机研究概况 二．国产飞机与配装的发动机 三．国外飞机与配装的发动机 四．国外发动机相关研究计划
10
中国
国产飞机与配装的发动机
歼-6
机身长：14.9米 机身高：3.88米 翼展：9.2米 最大飞行速度：1.45马赫 最大起飞重量：10000千克 最大飞行高度：17900米 武备：330 毫米机炮，炸弹，空空 导弹； 发动机：2台WP-6涡轮发动机 乘员：1人
3
1.1 发达国家的航空发动机
第三代现役战斗机的发动机
• 美国： F100系列、 F110系列、 F404系列；
• 欧洲： RB199系列、M88系列；
• 俄罗斯：РД-33、 АЛ-31Ф系列
主要指标：
• 推重比：7~8； 16000； 1.3~1.6；
％。
第五代发动机
• 处在预研中，美国计划2020年前服役。
主要指标：
• 发动机推重比达到：16~20； • 零部件更减，可靠性更高，耐久性更长，费用降更低。
5
1.2 我国航空发动机现状
飞机的动力装置 ppt课件
ppt课件
14
ppt课件
4.喷气式发动机
（3）燃烧室
功能：将喷嘴供应的燃油和压气机供应的空气混合燃烧释放热量，供给涡轮所需的均匀 加热的平稳高温高压燃气流。
15
ppt课件
4.喷气式发动机
（4）涡轮
功能：高温高压燃气膨胀，将热能转换成涡轮的机械能，同时驱动压气机和附件提供功 率。在涡轮螺旋桨和涡轮轴发动机它还为螺旋桨和旋翼提供轴功率。
6
ppt课件
3.螺旋桨
2.螺旋桨的工作原理
螺旋桨由叶片组成。叶片的横断面相当于机翼的翼型，它相对于空气运动时， 把空气向后排开，空气的反作用力给它一个向前的拉力，从而推动飞机运动。
7
ppt课件
3.螺旋桨
3.螺旋桨的变距
变距螺旋桨，就是桨叶角可以改变的螺旋桨。 飞行速度高时，桨叶角变大，增加拉力，飞行速度低时桨叶角变小。
4.螺旋桨的顺桨和逆桨
顺桨:当双发（或多发）飞机一发失效后，为减小螺旋桨的飞行阻力，使桨 叶角增加到90度左右。
反桨（逆桨）：使桨叶角减小到出现负桨叶迎角，产生负拉力，缩短着陆滑 跑距离。
8
3.螺旋桨
4. 螺旋桨飞机的特点
（1）耗油低，经济性好 （2）结构简单，维护简单，可靠性好 （3）适于低速小型飞机（800公里/小时以下）
4.喷气式发动机
23
ppt课件
发 动 机 适 用 范 围
24
ppt课件
主要部件
航空燃气 涡轮发动机
附件系统
进气道 压气机
燃烧室 涡轮
尾喷管
燃油系统 启动系统 附件传动系统 润滑系统 控制仪表系统 冷却系统
25
ppt课件
《航空发动机原理》课件
润滑系统故障
润滑油压力低、油温过高或过低、漏油等。
冷却系统问题
冷却水流量不足、水温过高、散热器堵塞等 。
故障诊断方法
振动分析
通过测量和分析发动机的振动 信号，判断是否存在异常。
性能参数监测
定期检查发动机的性能参数， 如功率、油耗、排气温度等， 以便及时发现异常。
油液分析
通过对润滑油和冷却水的成分 和状态进行检测，判断是否存 在故障。
指航空发动机将吸入的空气进行压缩的过 程。
压缩方式
航空发动机的压缩方式主要有两种，即等 熵压缩和等压压缩。不同的压缩方式会对
发动机的性能和效率产生影响。
压缩比
压缩比是指航空发动机压缩后的空气压力 与压缩前的空气压力的比值。压缩比的大 小会影响发动机的性能和效率。
压缩热
在空气被压缩的过程中，会产生大量的热 量，这些热量需要得到及时的散发和冷却 ，否则会影响发动机的性能和寿命。
随着环保意识的日益增强，航空发动机 的绿色环保发展趋势愈发重要。
VS
详细描述
为了降低航空发动机对环境的影响，未来 的发展将更加注重节能减排、降低噪音和 减少废弃物等方面。新型燃烧室设计、排 放控制技术和先进冷却技术等将有助于实 现这一目标。同时，生物燃料和电力驱动 等替代能源的研究和应用也将为航空发动 机的绿色发展提供更多可能性。
预防性维护
根据实际情况制定合理的维护计划，确保发 动机始终处于良好状态。
05
CATALOGUE
航空发动机的发展趋势与未来展望
高性能与高效率的发展趋势
总结词
随着科技的不断进步，航空发动机的高性能与高效率发展趋 势日益明显。
详细描述
为了满足现代航空工业对飞行器性能的更高要求，航空发动 机在设计和制造过程中不断追求更高的推力、更轻的重量、 更低的油耗和更高的可靠性。
航空发动机及历史简介PPT
应用领域
是目前大型客机和货机的主要动 力装置，也用于一些军用飞机。
其他类型发动机
01
02
03
04
涡桨发动机
通过螺旋桨产生拉力，适用于 低速飞行，常见于一些支线客
机和通用航空飞机。
涡轴发动机
主要用于直升机，通过传动轴 将动力传递给旋翼产生升力。
火箭发动机
利用反作用力原理，将燃料和 氧化剂混合燃烧产生推力，用
更高的推力和燃油效率
期待新一代航空发动机能够提供更大 的推力和更高的燃油效率，以满足未 来航空运输的需求。
更低的排放和噪音
期待航空发动机在环保方面取得更大 突破，实现更低的排放和噪音水平， 减少对环境的影响。
更高的可靠性和安全性
期待航空发动机在设计和制造过程中 更加注重可靠性和安全性，确保飞行 安全。
减轻了发动机重量并提高了耐腐蚀性。
先进制造工艺
03
激光加工、3D打印等先进制造工艺的应用，提高了发动机制造
精度和效率。
控制系统及智能化技术应用
全权限数字电子控制
实现了对发动机各个部件的精确控制，提高了发动机性能和可靠 性。
智能化故障诊断与预测
利用传感器和大数据分析技术，实现了对发动机状态的实时监测和 故障诊断预测，提高了发动机维护性和安全性。
自适应控制
根据飞行条件和任务需求，自动调整发动机工作状态和参数设置， 实现了发动机性能的最优化。
05 航空发动机产业现状与趋 势
全球产业布局及竞争格局
全球航空发动机产业布局
全球航空发动机产业主要集中在美国、英国、法国等少数几个国家，其中美国的 通用电气、普拉特·惠特尼，英国的罗尔斯·罗伊斯等是全球领先的航空发动机制 造商。
航空发动机PPT课件
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
2020/2/19
1
3.1 发动机的分类及特点
冲压 喷气发 燃动气机
涡轮喷气发动机 涡轮风扇发动机 涡轮螺桨发动机
活塞式
涡轮发
涡轮桨扇发动机
发动机
航发空动航机天 动机
涡轮轴发动机 垂直起落发动机
火箭
航空航天
冲压发 动机
组合
涡轮
发动机
火箭 发动机
化学 液体火箭发动机 火箭发 固体火箭发动机 动机 固-液混合火箭发动机
功率重量比——
发动机提供的功率和发动机重量之比（kW/kg）
燃料消耗率(耗油率)——
衡量发动机经济性的指标，产生1kW功率在每小时 所消耗的燃料的质量（kg/kW h)
2020/2/19
活塞式航空发动8 机
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
3.3 空气喷气发动机
气 球
平衡状态 反作用力 作用力
自动旋转喷灌器 喷嘴喷出高压水流的反作用力
燃烧剂 ——
液氢H2 航空煤油 肼及其衍生物N2H4 (CH3)2N2H2 混胺
2020/2/19
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
火箭发5动0 机
3、液体火箭发动机的优缺点
优点 —— 比冲高，推力范围大，能反复起动 推力大小较易控制，工作时间长 固体推进剂性能稳定，可长期贮存
缺点 —— 推进剂不宜长期贮存，作战使用性能差
星形发动机
直立式发动机
V形发动机
2020/2/19
活塞式航空发动6 机
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
活塞8发动机 双排14缸星形气冷发动机
2020/2/19
第3章 飞行器动力系统
2020/2/19
1
3.1 发动机的分类及特点
冲压 喷气发 燃动气机
涡轮喷气发动机 涡轮风扇发动机 涡轮螺桨发动机
活塞式
涡轮发
涡轮桨扇发动机
发动机
航发空动航机天 动机
涡轮轴发动机 垂直起落发动机
火箭
航空航天
冲压发 动机
组合
涡轮
发动机
火箭 发动机
化学 液体火箭发动机 火箭发 固体火箭发动机 动机 固-液混合火箭发动机
功率重量比——
发动机提供的功率和发动机重量之比（kW/kg）
燃料消耗率(耗油率)——
衡量发动机经济性的指标，产生1kW功率在每小时 所消耗的燃料的质量（kg/kW h)
2020/2/19
活塞式航空发动8 机
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
3.3 空气喷气发动机
气 球
平衡状态 反作用力 作用力
自动旋转喷灌器 喷嘴喷出高压水流的反作用力
燃烧剂 ——
液氢H2 航空煤油 肼及其衍生物N2H4 (CH3)2N2H2 混胺
2020/2/19
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
火箭发5动0 机
3、液体火箭发动机的优缺点
优点 —— 比冲高，推力范围大，能反复起动 推力大小较易控制，工作时间长 固体推进剂性能稳定，可长期贮存
缺点 —— 推进剂不宜长期贮存，作战使用性能差
星形发动机
直立式发动机
V形发动机
2020/2/19
活塞式航空发动6 机
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
活塞8发动机 双排14缸星形气冷发动机
2020/2/19
航空发动机概述精品PPT课件
4、涡轮轴发动机
➢ 涡轮轴发动机用于直升机，与涡桨发动机相类似， 将燃气发生器产生的可用功几乎全部从动力涡轮 轴上输出，带动直升机的旋翼和尾桨。
➢ 涡轮轴发动机简图
发动机在飞机上的位置
机身内后部
发动机在飞机上的位置
机翼根部
发动机在飞机上的位置
机翼下（多用于旅客机）
发动机在飞机上的位置
机身后部平尾根部
冲压空气喷气发动机
脉动式空气喷气发动机
（2）燃气涡轮喷气发动机
发动机工作时，空气的压缩除了利用冲压 的作用外，主要依靠专门的压气机来完成。
燃气涡轮喷气发动机的分类
用于飞机的航空燃气轮机： 涡轮喷气发动机 涡轮风扇发动机 涡轮螺桨发动机
用于直升飞机的航空燃气轮机： 涡轮轴发动机
1、涡轮喷气发动机
一、航空活塞式发动机
按混合气着火的方法区分 点燃式发动机
电嘴产生电火花点燃混合气 压燃式发动机
不装电嘴
一、航空活塞式发动机
按冷却发动机的方法区分 气冷式发动机
直接利用飞行中的迎面气流来冷却气缸 液冷式发动机
利用循环流动的冷却液来冷却气缸
一、航空活塞式发动机
按气缸排列的方式区分 直列型发动机
二、喷气发动机
火箭发动机
固体火箭发动机
液体火箭发动机
无压气机式空 气喷气发动机
冲压式喷气发动机 脉动式喷气发动机
空气喷气发动机
涡轮喷气发动机
有压气机式空气喷 气发动机
涡轮风扇发动机 涡轮螺旋桨发动机
涡轮轴发动机
1、火箭发动机
火箭发动机自身带有氧化剂，燃料燃烧时 不需要外界输入空气来助燃，可以在真空 中飞行，飞行高度不受限制。
根据采用的燃料不同，分为固体燃料火箭 发动机和液体燃料火箭发动机两种。
航空发动机的种类与结构ppt
Types Of Heat Engines
• Reciprocating
• Means of compression: Reciprocating action of pistons
• Engine working fluid: Fuel/air mixture • Propulsive working fluid: Ambient air
Types Of Heat Engines
• Turbojet
• Means of compression: Turbine-driven compressor • Engine working fluid: Fuel/air mixture • Propulsive working fluid: Fuel/air mixture
度更高的飞机；涡轮喷气发动机主要用于超声速飞机。
冲压发动机
冲压发动机特点是无压气机和燃气涡轮，进入燃烧室的空气利用高速飞行时的冲 压作用增压。它构造简单、推力大，特别适用于高速高空飞行。由于不能自行起动和
低速下性能欠佳，限制了应用范围，仅用在导弹和空中发射的靶弹上。
The Heat Engine
• Converts chemical energy (fuel) into heat energy.
• Rocket
• Means of compression: Compression due to combustion
• Engine working fluid: Oxidizer/fuel mixture • Propulsive working fluid: Oxidizer/fuel mixture
• Specific fuel consumption for reciprocating engines is the fuel flow (lbs/hr) divided by brake horsepower.
飞机发动机分类和工作原理通用课件
THANKS
感谢观看
详细描述
燃油通过喷嘴进入燃烧室，并压缩高温空气中迅速蒸发、混合。然后，点火系统引发混合气体燃烧， 产生高温高压燃气。过程释放大量能量，推动涡轮机叶旋转。
涡轮膨胀过程
总结词
高温高压燃气经过涡轮机叶时，推动其 旋转，自身压力温度降低。
VS
详细描述
高温高压燃气经过涡轮机叶时，涡轮机叶 产生推动作使其高速旋转。过程中，燃气 自身压力温度降低，但仍然保持较高能量 水平，可驱动压气机等其他设备。
飞机发动机类工作原理通课 件
目录
• 飞机发动机类 • 活塞发动机工作原理 • 涡轮发动机工作原理 • 火箭发动机工作原理 • 同类型飞机发动机比较
01
飞机发动机类
活塞发动机
• 活塞发动机一种利燃料燃烧产生高压气体推动活塞运动，进而驱动飞机发动机。
• 活塞发动机由气缸、活塞、曲轴等主部件组成，通过燃料空气混合物气缸内燃烧产生推力，推动活塞运动，再通过曲轴将活塞直线运动转化旋转运动，从而驱动飞机螺旋桨旋转，使飞机前进。 • 活塞发动机具结构简单、可靠性高、维护成本低等优，但功率效率相较低。 • 活塞发动机适低速、低空、低成本航空器，如小型飞机、直升机等。
涡轮发动机
涡轮发动机一种利燃气膨胀涡轮旋转产生推力发动机。
涡轮发动机由进气道、压气机、燃烧室、涡轮尾喷管等部组成，空气经过压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合燃烧，产生高 温高压燃气，燃气经过涡轮进一步膨胀做功后高速喷出，产生推力。涡轮发动机具功率大、效率高、可靠性好等优点，广泛 应高速、高空、大功率航空器，如大型客机、运输机等。
可燃混合气燃烧室内燃烧，产生高温高压气体。
03
涡轮发动机工作原理
压缩过程
民航发动机简介6排气系统幻灯片PPT
5
NUAA
排气系统
1913 法国 Rene lorin
♂高涵道比发动机排气系统 2021/5/24
JET ENGINE
6
• 排气系统将涡轮排出的燃气以一定速度和要求的方向排入大气，提供最 后所得到的推力
• 在涡喷发动机中排气流的速度(冲量)产生推力 • 在涡桨发动机中，排气流只提供少量推力，因为大部分能量已经被涡轮
吸收，用来驱动螺旋桨
1913 法国 Rene lorin
2021/5/24
JET ENGINE
2
NUAA
转接段
2021/5/24
排气系统
喷管
反推力装置 隔热层
JET ENGINE
消声器 可调鱼鳞片
3
NUAA
排气系统
流过收敛扩散喷管的燃气流
2021/5/24
JET ENGINE
4
NUAA
外涵道
涡轮后支柱
排气系统
混合器斜槽
♂低涵道比空气混合装置
分流器的整流罩
2021/5/排24气装置的内锥 喷管安J装ET E边NGINE
NUAA
•民航发动机简介6排气系 统幻灯片PPT
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பைடு நூலகம்
NUAA
排气系统
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涡轮喷气发动机的特点
涡喷发动机具有加速快、产生的推力大和油耗高的特点。 涡喷发动机油耗大，对于商业民航飞机来说是个致命的弱点。 20世纪的超声速飞机“协和号”退出历史舞台的原因之一，就是 其发动机的油耗过大，成本过高。
“协和号”超声速飞机
涡轮风扇喷气发动机工作原理
涡扇发动机全称为涡轮风扇发动机是飞机发动机的一种，由 涡轮喷气发动机发展而成。 与涡轮喷气比较，主要特点是首级压 缩机的面积大很多，同时被用作为空气螺旋桨（扇），将部分吸 入的空气通过喷射引擎的外围向後推。
01
导 入
PART ONE
导入
前面我们讲过，飞机是比空气重的航空器， 因此需要消耗自身动力来获得升力。飞机的自身 动力来自飞机发动机，飞机在天空飞行时，发动 机一刻也不能停止运行。飞机发动机的主要功能 是产生拉力和推力，使飞机前进。现在民航飞机 使用较多的有：活塞发动机、涡轮喷气发动机、 涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇喷气发动机。
涡轮风扇喷气发动机工作原理
风扇转子实际上是 1级或几级叶片较长的压气机，空气流过风扇后，分成 两路:一路是内涵气流，空气继续经压气机压缩，在燃烧室和燃油混合燃烧， 燃气经涡轮和喷管膨胀，燃气以高速从尾喷口排出，产生推力，流经路程为经 低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮，燃气从喷管排出； 另一路是外涵气流，风扇后空气经外涵道直接排入大气或同内涵燃气一起在喷 管排出。涡轮风扇发动机组合了涡轮喷气和涡轮螺桨发动机的优点。
涡轮风扇喷气发动机工作原理
空客A380发动机
将涡扇发动机与涡喷发动机进行比较。核心机相同时，涡扇发 动机比涡喷发动机推进效率高、耗油率低且推力大；同油量时，飞 机的航程更远。因此，民航飞机多使用涡扇发动机。
THANK YOU
民航发动机的一般要求
1、推力大，重量轻 2、耗油率低 3、高空性好 4、结构尺寸小 5、可靠性好 6、环境污染小 7、维护性好 8、使用寿命要长
活塞发动机工作原理
活塞发动机主要为吸入空气，与燃油混合后点燃膨胀， 驱动活塞往复运动，再转化为驱动轴的旋转输出。
活塞发动机工作原理
单个活塞发动机发 出的功率非常有限， 因此人们将多个活塞 发动机并联在一起， 组成星形或V形活塞发 动机，用来增大发动 机功率。
Байду номын сангаас
涡轮螺旋桨发动机工作原理
涡轮螺旋桨发动机的优点
同活塞发动机相比，涡桨发动机有很多优点： 1、功率大，而活塞发动机最大不过三四千马力。(1马力=0.7354w) 2、涡桨发动机运转稳定性好，噪声小，工作寿命长，维修费用也 较低。 3、由于核心部分采用燃气发生器，涡桨发动机的适应高度和速度 范围都要比活塞发动机高很多。 4、耗油率方面，两者相差不多，但涡桨发动机用的煤油比活塞发 动机用的汽油便宜。
直升机的平衡
对于直升机来说，大多数直升机尾部都有一个小螺旋桨用于平衡。 但也有直升机采用对转螺旋桨，省掉了尾巴上的那个小螺旋桨， 稳定性更好。
涡轮喷气发动机工作原理
牛顿第三定律：作用力=反作用力
喷气发动机在工作时，从前端吸入大量的空气，燃烧后高速 喷出。在此过程中，发动机向气体施加力，使之向后加速，气体 也给发动机一个反作用力，推动飞机前进。
涡轮喷气发动机工作过程
一排排压气风扇从进气口中吸入空气，并且一级一级地压缩 空气。风扇后面的空腔是燃烧室，空气和油料的混合气体在这里 被点燃，燃烧膨胀向后喷出，推动后面的涡轮旋转，最后排出发 动机外。而后面的涡轮在前面的压气风扇安装在同一条中轴上， 因此会带动压气风扇继续吸入空气，进而完成一个工作循环。。