涡轮发动机喘振分析及预防措施

中国民用航空飞行学院高等教育自学考试毕业论文

论题涡轮发动机喘振分析及预防措施

姓名王强

专业航空维修工程管理

准考证号************

指导教师杜英杰

完成日期 2012年6月16日

中国民用航空飞行学院

涡轮发动机喘振分析及预防措施

摘要

发动机是飞机的心脏，发动机的正常运转保证了飞机的安全。发动机的喘振是发动机的所有故障中最有危害性的一个。现就从喘振的形成，发生的条件，预防措施及使用维护中注意的事项做以下浅析。

压气机喘振是气流沿压气机轴线方向发生的低频率，高振幅的震荡现象。这种低频率高振幅的气流振荡是一种很大的激振力来源，它会导致发动机机件的强烈机械振动和热端超温，并在很短的时间内造成机件的严重损坏，所以在任何状态下都不允许压气机进入喘振区工作。

喘振时的现象是：发动机的声音由尖哨转变为低沉；发动机的振动加大；压气机出口总压和流量大幅度的波动；转速不稳定，推力突然下降并且有大幅度的波动；发动机的排气温度升高，造成超温；严重时会发生放炮，气流中断而发生熄火停车。

因此，一旦发生上述现象，必须立即采取措施，使压气机退出喘振工作状态。

关键词：涡轮发动机；喘振；超温；预防措施；

Abstract：

The engine is the heart of the plane’s engines ensures the normal operation of the security. The engine surge is the engine of the most dangerous of all faults. Now from the formation of the surge, the change in condition, the preventive measures and use maintenance notices do the following analyzed.

Air compressor surge is along the axis of the compressor happened low frequency and high amplitude the oscillation of the phenomenon. This kind of low frequency oscillation amplitude of high flow is a big shock source; it can lead to engine parts of strong mechanical vibration and hot end of overheating, and in a very short period of time cause serious damage to illustrate, so in any state are not allowed into the compressor surge area work.

Surge is the phenomenon: the voice of the engine by whistle into deep pointed; The engine vibration increase; Compressor export total pressure and flow of the fluctuation of greatly; Speed is not stable, thrust down and suddenly there is a big wave; The engine exhaust temperature, cause overheating; Serious while happens, the air of interrupts occurred parking stall.

Therefore, once the occurrence of the above phenomenon, must take immediate measures to make the compressor exit surge working state.

目录

摘要 (2)

前言 (5)

第一章喘振的认识 (6)

1.1压气机工作原理 (6)

1.1.1基元级速度三角形 (6)

1.1.2增压原理 (6)

1.2喘振的定义 (8)

1.3喘振的表现及危害 (9)

1.4案例 (9)

第二章造成发动机喘振的原因 (11)

2.1气流分离 (11)

2.2叶片槽道的扩压性 (13)

2.3旋转失速 (14)

第三章喘振的预防及应采取的措施 (15)

3.1通过改进发动机结构设计以预防喘振 (15)

3.2 通过设计喘振控制系统来防止喘振的发生 (16)

3.2.1压气机中间级放气 (16)

3.2.2可旋转导向叶片 (17)

3.2.3控制供油规律 (19)

3.3正确操作, 精心维护发动机 (19)

3.4 飞行过程中发动机喘振采取的措施 (19)

3.4.1 选取合适的主、副油路节流嘴直径 (19)

3.4.2 提高升压限制器退出工作点 (20)

3.4.3 选择动态性能较好的定压活门 (20)

3.4.4 选择合适的层板节流器 (21)

第四章结论 (21)

第五章致谢 (22)

第六章参考文献 (23)

前言

近几十年来, 随着航空事业的发展, 飞行器的安全性和可靠性越来越引起人们的重视, 特别是民用客机,一旦发生故障,轻则影响飞机的性能,重则机毁人亡,后果不堪设想。

航空发动机是飞机的心脏, 而发动机的喘振问题一直制约着涡轮发动机的发展, 影响发动机的性能,同时发动机的喘振是发动机的所有故障中最有危害性的一个，是对民用客机安全以及整个航空事业发展的巨大威胁。

民用客机要求安全、可靠、经济。安全是民用飞机设计首要考虑的问题。要达到安全的目的,必须符合最基本的适航性要求, 即，要求航空器包括部件及子系统整体性能和操纵特性在预期运行环境和使用限制下具有安全性和物理完整性品质。这种品质要求航空器应始终处于符合其型号设计和安全运行状态。

本篇论文从产品设计、修理工艺和维护使用三方面进行分析，使我们更能清楚的了解飞机发动机喘振的形成,发生的条件,预防措施及使用维护中注意的事项。