航空发动机原理复习题

发动机原理部分

进气道

1.进气道的功用：

在各种状态下, 将足够量的空气, 以最小的流动损失, 顺利地引入压气机;

2.涡轮发动机进气道功能

冲压恢复—尽可能多的恢复自由气流的总压并输入该压力到压气机。提供均匀的气流到压气机使压气机有效的工作.当压气机进口处的气流马赫数小于飞行马赫数时, 通过冲压压缩空气, 提高空气的压力

3.进气道类型：

亚音进气道：扩张型、收敛型；超音速：内压式、外压式、混合式

4.冲压比：进气道出口处的总压与远前方气流静压的比值∏i=P1*/P0*。

影响进气道冲压比的因素：流动损失、飞行速度、大气温度。

5.空气流量：单位时间流入进气道的空气质量称为空气流量。

影响因素:大气密度, 飞行速度、压气机的转速

压气机

6.压气机功用：对流过它的空气进行压缩，提高空气的压力。供给发动机工作时所需

要的压缩空气，也可以为坐舱增压、涡轮散热和其他发动机的起动提供压缩空气。7.压气机分类及其原理、特点和应用

（1）离心式压气机：空气在工作叶轮内沿远离叶轮旋转中心的方向流动.

（2）轴流式压气机：空气在工作叶轮内基本沿发动机的轴线方向流动.

（3）混合式压气机：

8.阻尼台和宽叶片功用

阻尼台：对于长叶片，为了避免发生危险的共振或颤振，在叶身中部带一个减振凸台。

宽弦叶片：大大改善叶片减振特性。与带减振凸台的窄弦风扇叶片比，具有流道面积大，喘振裕度宽，及效率高和减振性好的优点。

9.压气机喘振：

是气流沿压气机轴向发生的低频率、高振幅的气流振荡现象。

10.喘振的表现:

发动机声音由尖锐转为低沉，出现强烈机械振动.

压气机出口压力和流量大幅度波动，出现发动机熄火.

发动机进口处有明显的气流吞吐现象，并伴有放炮声.

11.造成喘振的原因

气流攻角过大，使气流在大多数叶片的叶背处发生分离。

燃烧室

12.燃烧室的功用及有几种基本类型

功用：用来将燃油中的化学能转变为热能，将压气机增压后的高压空气加热到涡轮前允许的温度，以便进入涡轮和排气装置内膨胀做功。

分类：单管（多个单管）、环管和环形三种基本类型

13.简述燃烧室的主要要求点火可靠、燃烧稳定、燃烧完全、燃烧室出口温度场符合要

求、压力损失小、尺寸小、重量轻、排气污染少

14.环形燃烧室的结构特点、优缺点

结构特点：火焰筒和壳体都是同心环形结构，无需联焰管

优点：与压气机配合获得最佳的气动设计，压力损失最小；空间利用率最高，迎风面积最小；可得到均匀的出口周向温度场；无需联焰管，点火时容易传焰。

缺点：调试时需要大型气源；

采用单个燃油喷嘴，燃油—空气匹配不够好；

火焰筒刚性差；

15. 燃烧室主要由哪几部分组成及功能

扩压器、火焰筒、外壳、内壳、涡流器、喷咀、点火器

涡轮

16. 涡轮的分类及原理

（1）冲击式涡轮 ：推动涡轮旋转的扭矩是由于气流方向改变而产生的。

（2）反力式涡轮：推动涡轮旋转的扭矩是由于气流速度的大小和方向的改变而产生

（3）冲击－反力式涡轮： 推动涡轮旋转的扭矩是由于气流速度的大小和方向的改变而产生的。

17. 涡轮的结构组成

静子—由导向器组成； 转子—由工作叶轮组成导向器工作叶轮

18. 简述叶片冷却的方法

导热,冲击, 对流换热, 气膜冷却

19. 叶轮间隙的原理和作用

涡轮机匣与工作叶片叶尖之间的距离叫涡轮径向间隙。

涡轮间隙对涡轮效率有很大的影响，据估算，涡轮间隙若增加1mm ，涡轮效率下降%，这将使发动机耗油率增加%，所以为了减少损失，提高效率，应尽可能减小径向间隙。

20. 涡轮叶片的特点

涡轮叶片比压气机要厚，涡轮叶片比压气机弯曲程度要大。

21. 涡轮落压比： 涡轮进口处的总压 与涡轮出口处的总压 之比 22. 涡轮落压比随转速的变化规律

1.当涡轮导向器最小截面处处于临界或超临界状态时，涡轮的落压比为常数；

2.当涡轮导向器最小截面处处于临界或超临界状态, 而喷管处于亚临界状态时,随着转速下降, 涡轮的落压比下降; 这时涡轮落压比的变化是由最后一级涡轮落压比的变化造成的, 而其它各级涡轮的落压比不随转速而变化。

3.当涡轮和喷管均处于亚临界状态时,随着转速减小, 涡轮的落压比减小。各级落压比都减小, 而且越靠后的级落压比减小得越多。

尾喷管

23. 喷管的主要功用使从涡轮流出的燃气膨胀,加速,将燃气的一部分热转变为动能, 提高

燃气的速度, 使燃气以很大的速度排出, 这样可以产生很大的推力.

通过反推力装置改变喷气方向,即变向后的喷气为向斜前方的喷气, 产生反推力, 以迅速降低飞机落地后的滑跑速度, 缩短飞机的滑跑距离.

采用消音喷管降低发动机的排气噪音.

通过调节喷管的临界面积来改变发动机的工作状态

24. 喷管的分类亚音速：收敛形的管道、超音速：先收敛后扩张形的管道

25. 收缩喷管的3种工作状态 当: 时,喷管处于亚临界工作状态 临界工作状态、

超临界工作状态:

这时喷管出口气流马赫数等于１;

出口静压等于临界压力而大于反压, 是不完全膨胀, 实际落压比小于可用落压比; 当来流总压和总温不变时, 通过喷管的质量流量不随反压的变化而变化, 达到最大值;

所以我们定义: 喷管出口反压小于气流的临界压力, 喷管出口处气流的速度等于音*4*3*p p T =π*3p *4p 1.85p p p p πcr *4b *4*b =<= 1.85p p p p πcr *4b *

4*b =>= 1.85p p p p πcr *

4b *4*b =>=