航空发动机作业第四章燃气涡轮

第四章燃气涡轮

1.航空燃气涡轮发动机中，涡轮有哪两种基本类型？

答：按流动的方向，燃气涡轮分为轴流式涡轮与径向式涡轮两类。

3.从截面翼型的厚薄、曲率、叶冠或凸台、榫头、材料、冷却的几个方面看，涡轮工作叶片与压气机工作叶片的区别有哪些？

答：

5.涡轮转子连接的基本要求是什么？

答：

（一）盘与轴联接：足够刚度，强度，不削弱盘与轴，以便能传负荷；盘与轴在装配及工作时应可靠的定心；联接处高热阻，减少盘向轴传热。

（二）盘与盘联接：除了强度与刚性，可靠定心之外，还要考虑级数与联接部分较多对整个涡轮转子的影响（减小热应力，便于拆装，减小振动）；

（三）叶片与盘联接：要承受巨大的离心力、气体力和振动负荷，此外，还要求允许榫头自由膨胀，以减小热应力；另一方面，榫头传热要好。

7.列举枞树型榫头的优点。

答：

（一）叶根与轮缘部分的材料利用合理，承力截面积大，承拉截面接近等强，因此这种榫头重量较轻；

（二）榫头在轮缘所占的周向尺寸较小，因为在轮盘上可安装较多的叶片；

（三）这种榫头可以有间隙地插入榫槽，允许榫头与轮缘受热后自由膨胀；

（四）可以利用榫头的装配间隙通入冷却空气，对榫头和轮缘进行冷却；

（五）拆装及更换叶片方便

9.涡轮机匣和压气机机匣相比的结构特点是什么？

答：压气机机匣通常是圆柱形或圆锥形壳体，有整体式、分半式和分段式机匣。

涡轮机机匣和压气机机匣相比还借前后安装边分别与燃烧室及喷管连接。另外涡轮的径向间隙沿圆周均匀，并且要尽量减少机匣与涡轮叶片的径向间隙。

11.涡轮冷却系统的冷却对象有哪些？

答：涡轮冷却系统的冷却对象有叶片榫头、涡轮盘、涡轮轴、涡轮叶片、第一级涡轮导向叶

片、轴承、承力环、涡轮外环。

13.挂钩式涡轮导向器有哪些优点？

答：

（一）涡轮机匣避免了开孔，又得到固定叶片用的环槽座的加强，这对机匣强度，刚性有利，又省掉了紧固件，装拆方便，又可减重；

（二）导向叶片的固定可靠。由于气流的轴向力是向后的。促使导向叶片压紧在环槽内；（三）导向叶片外缘板与机匣间有较大的间隙，它与涡轮封严环一起与涡轮机匣形成双层壁结构；

（四）导向叶片内端有内支撑，从而提高了叶片的抗振刚性，减少了漏气损失，又保证了叶片自由膨胀；

（五）利用机匣的扩散形结构，很好解决了多级低压涡轮的装配和拆卸问题，改善了工艺性和维修性。

15.涡轮盘轮缘处的热应力在发动机工作循环中的变化规律是什么？

答：燃气中的热量由转子经过榫头传至涡轮盘，因此，轮盘边缘温度很高，中心温度较低。有计算和试验得知，当燃气温度在820~900摄氏度时，轮缘温度为500~650摄氏度，轮心为200~400摄氏度，温度随半径的变化大致按二次抛物线规律。轮缘处的温度可由叶片根部截面的温度和榫头中的温降决定。