飞机发动机毕业论文

长沙航空职业技术学院

2011届毕业设计（论文）

怎样发动机防止喘振

姓名：黄驰

系别：航空装备维修工程系

专业：飞机发动机

班级：发动机0903班

学号： 34号

指导教师：周竑

长沙航空职业技术学院

2012年03月13日

目录

内容摘要 (7)

关键词 (7)

前言 (8)

一喘振的定义

1.1压气机工作原理 (9)

1.2喘振的定义 (11)

1.3喘振的表现及危害 (12)

1.4事故案例 (12)

二造成发动机喘振的原因

2.1气流分离 (13)

2.2叶片槽道的扩压性 (15)

2.3旋转失速 (15)

3.2通过设计喘振控制系统来防止喘振的发生 (17)

3.3正确操作, 精心维护发动机 (20)

3.4 战斗机发射武器时发动机喘振采取的措施 (20)

3.5 飞行过程中发动机喘振采取的措施 (21)

3.5.1 副油路节流嘴直径（压降）对主调节器的影响 (22)

3.5.2 升压限制器投入工作点对防喘切油的影响 (22)

3.5.3 定压源不稳定对防喘切油过程的影响 (22)

3.5.4 副油路节流嘴直径改变对主油路节流嘴影响 (22)

3.5.5 层板节流器流量对防喘切油的影响 (22)

四总结 (23)

五致谢 (24)

六参考文献 (24)

毕业论文（设计）任务书

学生姓名黄驰学号3034

专业飞机及发动机维修指导教师姓名周竑

指导教师单位长沙航空职业技术学院

一、论文(设计)题目：怎样防止飞机发动机喘振

二、论文（设计）要求：常见故障、故障产生的原因、排除故障的

措施。

三、论文（设计）的主要内容：飞机发动机喘振是指喷气发动机压气机的喘振。压气机喘振是气流沿压气机轴线方向发生的低频率、高振幅的振荡现象。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。

喘振的根本原因：由于攻角过大，使气流在叶背处发生分离而且这种气流分离严重扩展至整个叶栅通道。

喘振的机理过程是：空气流量下降，气流攻角增加，当流量减少到一定程度时,流入动叶的气流攻角大于设计值，于是在动叶叶背出现气流分离，流量下降越多，分离区扩展越大，当分离区扩展到整个压气机叶栅通道肘，压气机叶栅完全失去扩压能力，这时，动叶再也没有能力将气流压向后方，克服后面较强的反压，于是，流量急剧下降，不仅如此，由于动叶叶栅失去扩压能力，后面高压气体还可能通过分离的叶栅通道倒流至压气机的前方，或由于叶栅通道堵塞，气流瞬时中断，倒流的结果，使压气机后面的反压降得很低，整个压气机流路在这一瞬间就变得“很通畅”, 而且由于压气机仍保持原来的转速，于是瞬时大量气流被重新吸入压气机，压气机恢复“正常”流动和工作，流入动叶的气流由负攻角很快增加到设计值，压气机后面也建立起了高压气流，这是喘振过程中气流重新吸入状态。然而，由于发生喘振的流动条件并没有改变，因此，随着压气机后面反压的不断升高，压气机流量又开始减小，直到分离区扩展至整个叶栅通道，叶栅再次失去扩压能力，压气机后面的高压气体再次向前倒流或瞬时中断, 如此周而复始地进行下去。

压气机喘振发生的条件:

(1) 发动机转速减小而偏离设计值

大气温度升高，飞行高度下降，飞行马赫数增大，三者对压气机工作的影响是相同的，都是使压气机进口处空气的总温升高。总温升高，使空气难以压缩，压气机增压比小于设计值，与前述相仿，前几级流量减小，所以流量系数变小，攻角变大，气流在叶背处分离；到某一中间级，轴向速度下降的程度与切向速度下降的程度相同，流量系数正好等于设计值，工作叶轮进口处气流的

相对速度的方向不变，攻角不变，到后面几级，轴向速度下降的程度小于切向速度下降的程度，流量系数变大，攻角减小为负值，气流在叶盆处发生分离。

（2）压气机进口总温度高

大气温度升高，飞行高度下降，飞行马赫数增大，三者对压气机工作的影响是相同的，都是使压气机进口处空气的总温升高。总温升高，使空气难以压缩，压气机增压比小于设计值，与前述相仿，前几级流量减小，所以流量系数变小，攻角变大，气流在叶背处分离；到某一中间级，轴向速度下降的程度与切向速度下降的程度相同，流量系数正好等于设计值，工作叶轮进口处气流的相对速度的方向不变，攻角不变，到后面几级，轴向速度下降的程度小于切向速度下降的程度，流量系数变大，攻角减小为负值，气流在叶盆处发生分离。

(3) 发动机空气流量骤然减少

发动机空气流量骤然减少，使压气机前几级的空气轴向速度减小，流量系数变小,攻角变大，气流在叶背处分离而发生喘振。

造成发动机空气流量骤然减少的情况有:

•发动机从慢车状态加速时，推油门过猛过快，使供油量增加过快，过多，涡轮前燃气总温突然升高，涡轮的流通能力减少而发生堵塞，造成压气机的空气流量减少，使流量系数变小，攻角变大，气流在叶背处分离而发生喘振。

•着陆滑跑速度很低时仍使用反推；喷出的燃气又被吸入发动机，使进口温度骤然升高，空气流量减少，而发生喘振。

•飞行中，拉杆过猛，使发动机进口与气流之间的夹角突然改变过大，造成进气道内流场畸变，而引起喘振。

(4) 发动机损伤和翻修质量差。

防喘措施：

（1）压气机中间级放气

（2）可调导向器叶片和整流叶片

(3) 双转子或三转子等等

四、主要参考资料：

1)/q3.htm

2)-.html

3)机务在线