航空燃气涡轮发动机原理期末考试知识点
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航空燃气涡轮发动机原理复习知识点
第一章
记住华氏度与摄氏度之间的关系:Tf=32+9/5Tc
记住P21的公式1-72,p23的公式1-79,1-80 ,p29的公式1-85以及p33的公式1-99。
第二章燃气涡轮发动机的的工作原理
1.燃气涡轮发动机是将燃油释放出的热能转变成机械能的装置。它既是热机又是推进器。
2.燃气涡轮发动机分为燃气涡轮喷气发动机,涡轮螺旋桨发动机,涡轮风扇发动机。其中涡轮风扇发动机是由进气道,风扇。低压压气机,高压压气机,燃烧室,高压涡轮,低压涡轮和喷管组成。涡轮风扇发动机是由两个涵道的。
3.外涵流量与内涵流量的比值,称为涵道比,B=Qm1/Qm2.
4.与涡轮喷气发动机相比,涡轮风扇发动机具有推力大,推进效率高,噪音低等特点。
5.单转子涡轮喷气发动机是由进气道,压气机,燃烧室,涡轮和喷管五大部件组成的。
其中压气机,燃烧室,涡轮称为燃气发生器,也叫核心机。
6.涡轮前燃气总温用符号T3*来表示,它是燃气涡轮发动机中最重要的,最关键的一个参数,也是受限制的一个参数。
7.发动机的排气温度T4*,用符号EGT表示。
8.发动机的压力比简称为发动机压比,用符号EPR表示。
9.要会画书本p48页的图2-9的布莱顿循环并且要知道每一个过程表示什么意思。
10.要知道推力的分布并且要掌握推力公式的推导过程。(简答题或者综合题会涉及到。自己看书本p5到P56)。
11.了解几个喷气发动机的性能指标:推力,单位推力,推重比,迎面推力,燃油消耗率。
第三章 进气道
1.进气道的作用:在各种状态下,将足够量的空气,以最小的流动损失,顺利的引入压气机;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,以提高空气的
压力。
2.掌握气流参数沿流程的变化。(p63)
3.单位时间进入进气道的空气质量称为空气流量。影响流量的因素有大气密度,飞行速度和压气机的转速。
4.流动损失:存在唇口损失和内部流动损失。
5.进气道的流动损失用总压恢复系数来描写,进气道的总压恢复系数是进气道出口的处的总压与来流的总压之比。
6.进气道的冲压比是进气道出口处的总压与远前方的气流静压的比值。影响进气道冲压比的因素有流动损失、飞行速度和大气温度的。
7.进气道远前方截面的面积与进气道唇口处的面积的比值为流量系数。
8.掌握流量系数与流线谱与对应的飞行马赫数之间的关系。(P66)
9.超音速进气道分为内压式、外压式和混合式三总基本类型。
内压式:先收敛后扩张,等熵减速,最小截面处达到音速。
外压式:利用一道或多道斜激波加上最后一道正激波使超音速气流变为亚音速进入扩张形进气道减速。
混合式:在进气道以外压缩后仍为超音速,进入进气道后通过喉部或扩张段中的正激波变为亚音速。
内压式存在一个起动问题,所谓的起动过程就是进气道口前的脱体激波移动至喉部下游某一稳定位置的过程。
第四章压气机
1.压气机式航空燃气涡轮发动机中的一个重要部分,它的主要作用是对流过它的空气进行压缩,提高空气的压力,为燃气膨胀做工创造条件,以改善发动机的经济性,增大发动机的推力。
2.压气机可以分为离心式压气机和轴流式压气机。所谓离心式压气机是,空气在工作叶轮沿远离叶轮选中中心的方向流动;而轴流式压气机是,空气在工作叶轮内基本沿发动机的轴线方向流动的。
3.离心式压气机由进气装置,工作叶轮,扩压器,集气管等部分组成。其中叶轮和扩压器是离心压气机的两个主要部件。这是一种由惯性增压为主,扩散增压为辅的压气机。
4.离心式压气机的优点:单级增压比高;一级的增压比可以达到4:1,甚至更高;同时稳定的工作范围宽;结构简单可靠;重量轻,所需的起动功率小。
缺点:流动损失大,尤其是级间损失大不适用于多级,最多两级,效率低,单位面积的流通能力低,所以迎风面积大,阻力大。
本章重点轴流式压气机,希望同学自己可以把课本认真看一看。
5.轴流式压气机是由高速旋转的转子和与机匣固定在一起不动的静子组成的。静子是由整流器构成的,转子是由工作叶轮构成的。
6.一个工作叶轮加上一个位于其后的整流器就形成了轴流式压气机的一级,轴流式压气机式多级的,于是工作叶轮和整流环交错排列就形成了多级轴流式压气机。
7.轴流式压气机的优点:可以用增加级数的方法提高压气机的增压比,以提高压气机的效率,通常轴流式压气机的效率可以达到0.85以上;与离心式压气机相比,轴流式压气机单位面积的流通能力高,所以迎风面积小,阻力小。
缺点:单级增压比低而且结构复杂。
8.将叶轮或整流环前后的截面称为特征面。
9.知道并掌握叶栅、基元级,叶轮进口处速度三角形,叶轮出口处速度三角形。重点掌握决定基元级速度三角形的因素并且会画速度三角形。(P76-79)
10.轴流式压气机主要是利用扩散增压的原理来提高空气压力的。基元级由工作叶栅和整流器叶栅通道组成,两处叶栅通道均是扩张形的。当气流流过整流器叶栅通道后,由于整流环叶片间的通道也是扩张形的,使气流的绝对速度降低,绝对运动动能转变为压力位能和内能,使气流压力进一步提高。
11.知道并掌握反力度的概念,而且还要会画反力度的速速三角形。(P82)
12.平面叶栅的主要参数
叶型的几何参数
中弧线:叶型内切圆中心的连线为中弧线,简称中线。弦长:中弧线与叶型型线的前后缘分别相交于A和B,其两点的连线叫做弦,弦的长度叫做弦长。
了解什么是最大挠度,最大厚度,叶型前缘角和后缘角,叶型弯角。
决定叶片位置的参数
叶型安装角:弦线与额线之间的夹角。知道什么是几何进口角和几何出口角,叶距,叶栅稠度的概念。
13.平面叶栅中的流动损失有:在叶片表面附面层内的摩擦损失;在逆压梯度作用下可能出现的附面层损失;尾迹损失;尾迹和主流区的掺混损失;在叶片的前缘或背部可能出现超音速而造成的激波损失。这五项损失称为叶型损失或二次损失。