04第四讲__航空发动机核心机——压气机
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解决方法：一、中间级放气
放气活门
64
放气带
65
WP—6放气窗口
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二、进口可转 导流叶片
67
进口变 弯度导 流叶片
68
进口变 弯度导 流叶片
69
多级可 调静子 叶片
70
三、机匣处理
在机匣内壁上 加工成环槽、斜 槽或安装蜂窝结 构环，使失速裕 度改善。
71
机 匣 处 理
12
双转子
13
三转子
14
基元级的加功扩压原理
亚声速基元级
动叶叶栅迫使气流拐弯减速， 实现加功扩压
超声速基元级
叶片为无弯角叶型，气流方向改变 不多，靠激波来实现对气流的加功
15
16
轴流 式压 气机
转子：高速旋转对气流做功的组 合件
静子：静子组合件总称， 包括机匣和整流器
17
转子
静子
压气机
18
主要内容
压气机工作原理 压气机转子结构 压气机静子结构（发动机防喘） 压气机附属装置和常用材料 离心式压气机
1
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。
评价指标
增压比、效率、外廓尺寸和重量、 工作可靠性、制造和维修费用。
22
23
盘式
由轴和若干盘组成，用轴将各级 盘联接在一起。
优点：承受离心载荷能力强，但抗 弯刚性差
24
源自文库
25
鼓盘式
由若干个轮盘，鼓筒和前、后半轴组成
26
鼓式
鼓盘式
27
鼓盘式转子
按级间联 接特点
不可拆卸的转子 可拆卸的转子
混合式转子
28
不可拆卸的转子
盘鼓式转子的 级间联接常用圆 柱面紧度配合加 径向销钉联接和 焊接两种方法， 在完成装配后不 可能再进行无损 分解。
72
四、双转子或三转子压气机
73
防冰系统
当飞机穿过含有冷水汽的云层，或在空气湿 度较高和气温接近零度的条件下工作下，发 动机进口部分，就会出现结冰现象。
防冰方法
对容易结冰的零件表面进行加温。常用热 源有：压气机热空气、电加热和滑油加热
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77
工作叶片主要由叶身和榫头两部分组成。
34
工作 叶片
35
工作 叶片
36
榫头结构
销钉式榫头
37
燕尾形榫头
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40
枞树形榫头
41
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。
42
宽弦叶片
宽弦叶片将钛蒙 皮在真空条件下粘 合在蜂窝骨架上， 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。
29
不可拆卸的转子
盘鼓式转子的 级间联接常用圆 柱面紧度配合加 径向销钉联接和 焊接两种方法， 在完成装配后不 可能再进行无损 分解。
30
可拆卸的转子
在装配 后可以根据 使用和维护 的需要再进 行无损分解 的转子。
31
可拆卸的转子
32
混合式转子
33
工作叶片(动叶)
工作叶片是轴流压气机重要零件之一， 它直接影响压气机的气动特性、工作可靠 性、重量及成本等。
2
压气机分类
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
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
混合式压气机
3
离心式
优点： 具有结构简单、工作可靠、稳 定工作范围较宽、单级增压比高；
缺点： 迎风面积大，难以获得更高的 总增压比。
应用于教练机，靶机等的小型动力装置。
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轴流式
具有增压比高，效率高，单 位面积空气质量流量大，迎风面 积小等优点，在相同的外廓尺寸 下可获得更大的推力。
7
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混合式
在中、小型发动机上，轴流式和离心 式组成混合压气机，发挥了离心压气机单 级增压比高的优点，避免了轴流式压气机 叶片高度很小时损失增大的特点。
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单转子
19
转子基本结构
主要特点：转速高 优点：压气机在尺寸小，重量轻的条件 下得到需要的性能 缺点：高负荷，易振动
20
压气机转子的基本类型
21
鼓式
基本构件是鼓筒，借安装边和螺 栓与前、后半轴联接，在鼓筒外表面 加工有环槽或纵槽。
优点：抗弯性能好，结构简单；但是承 受离心力载荷能力差。故只能在转速较 低的条件下使用。
43
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CFM56—7 风扇叶片
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轴流式压 气机静子
压气机静子为压 气机中不旋转的 部件，由机匣和 静子叶片（整流 叶片）组成
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整流器机匣的方案
分半式 分段式 整体式
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整流器
➢在铸造的分半式机匣内，由于机匣壁较厚， 整流叶片可以用各种形式的榫头直接固定在 机匣内壁机械加工的特形环槽中； ➢在整体式机匣和分段式机匣内，整流叶片 采用间接固定的方案。
56
57
涡喷—6发动机整流 叶片是用螺纹轴颈和 矩形板直接装在机匣 内壁的环槽内，并用 螺帽拧紧。
58
59
压气机喘振
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，它产生很大的激振力， 导致强烈的机械振动，破坏性很 大。
60
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
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解决方法：一、中间级放气
放气活门
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放气带
65
WP—6放气窗口
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二、进口可转 导流叶片
67
进口变 弯度导 流叶片
68
进口变 弯度导 流叶片
69
多级可 调静子 叶片
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三、机匣处理
在机匣内壁上 加工成环槽、斜 槽或安装蜂窝结 构环，使失速裕 度改善。
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机 匣 处 理
12
双转子
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三转子
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基元级的加功扩压原理
亚声速基元级
动叶叶栅迫使气流拐弯减速， 实现加功扩压
超声速基元级
叶片为无弯角叶型，气流方向改变 不多，靠激波来实现对气流的加功
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轴流 式压 气机
转子：高速旋转对气流做功的组 合件
静子：静子组合件总称， 包括机匣和整流器
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转子
静子
压气机
18
主要内容
压气机工作原理 压气机转子结构 压气机静子结构（发动机防喘） 压气机附属装置和常用材料 离心式压气机
1
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。
评价指标
增压比、效率、外廓尺寸和重量、 工作可靠性、制造和维修费用。
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盘式
由轴和若干盘组成，用轴将各级 盘联接在一起。
优点：承受离心载荷能力强，但抗 弯刚性差
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源自文库
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鼓盘式
由若干个轮盘，鼓筒和前、后半轴组成
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鼓式
鼓盘式
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鼓盘式转子
按级间联 接特点
不可拆卸的转子 可拆卸的转子
混合式转子
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不可拆卸的转子
盘鼓式转子的 级间联接常用圆 柱面紧度配合加 径向销钉联接和 焊接两种方法， 在完成装配后不 可能再进行无损 分解。
72
四、双转子或三转子压气机
73
防冰系统
当飞机穿过含有冷水汽的云层，或在空气湿 度较高和气温接近零度的条件下工作下，发 动机进口部分，就会出现结冰现象。
防冰方法
对容易结冰的零件表面进行加温。常用热 源有：压气机热空气、电加热和滑油加热
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工作叶片主要由叶身和榫头两部分组成。
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工作 叶片
35
工作 叶片
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榫头结构
销钉式榫头
37
燕尾形榫头
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枞树形榫头
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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。
42
宽弦叶片
宽弦叶片将钛蒙 皮在真空条件下粘 合在蜂窝骨架上， 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。
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不可拆卸的转子
盘鼓式转子的 级间联接常用圆 柱面紧度配合加 径向销钉联接和 焊接两种方法， 在完成装配后不 可能再进行无损 分解。
30
可拆卸的转子
在装配 后可以根据 使用和维护 的需要再进 行无损分解 的转子。
31
可拆卸的转子
32
混合式转子
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工作叶片(动叶)
工作叶片是轴流压气机重要零件之一， 它直接影响压气机的气动特性、工作可靠 性、重量及成本等。
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压气机分类
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
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
混合式压气机
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离心式
优点： 具有结构简单、工作可靠、稳 定工作范围较宽、单级增压比高；
缺点： 迎风面积大，难以获得更高的 总增压比。
应用于教练机，靶机等的小型动力装置。
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轴流式
具有增压比高，效率高，单 位面积空气质量流量大，迎风面 积小等优点，在相同的外廓尺寸 下可获得更大的推力。
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混合式
在中、小型发动机上，轴流式和离心 式组成混合压气机，发挥了离心压气机单 级增压比高的优点，避免了轴流式压气机 叶片高度很小时损失增大的特点。
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单转子
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转子基本结构
主要特点：转速高 优点：压气机在尺寸小，重量轻的条件 下得到需要的性能 缺点：高负荷，易振动
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压气机转子的基本类型
21
鼓式
基本构件是鼓筒，借安装边和螺 栓与前、后半轴联接，在鼓筒外表面 加工有环槽或纵槽。
优点：抗弯性能好，结构简单；但是承 受离心力载荷能力差。故只能在转速较 低的条件下使用。
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CFM56—7 风扇叶片
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轴流式压 气机静子
压气机静子为压 气机中不旋转的 部件，由机匣和 静子叶片（整流 叶片）组成
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整流器机匣的方案
分半式 分段式 整体式
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整流器
➢在铸造的分半式机匣内，由于机匣壁较厚， 整流叶片可以用各种形式的榫头直接固定在 机匣内壁机械加工的特形环槽中； ➢在整体式机匣和分段式机匣内，整流叶片 采用间接固定的方案。
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涡喷—6发动机整流 叶片是用螺纹轴颈和 矩形板直接装在机匣 内壁的环槽内，并用 螺帽拧紧。
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压气机喘振
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，它产生很大的激振力， 导致强烈的机械振动，破坏性很 大。
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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