航空发动机原理复习题.pdf

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 2.5%，这将使发动机耗油率增加2.5%，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; * 4* 3* ppT* 3p* 4p1.85ppppπcr* 4b* 4* b1.85ppppπcr* 4b* 4* b1.85ppppπcr* 4b* 4* b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 速的工作状态称为超临界工作状态。

26. 反推的功用、原理及分类？ 功用： 改变喷气的方向 , 产生反推力 , 使飞机在着陆后比较快的减速,以缩短飞机着 陆后的滑跑距离 原理：是改变喷气方向 , 变向后的喷气为向斜前方喷气 分类: 折流板式反推力装置和格栅式反推力装置 27. 发动机的噪音源？ 一个是喷出的高温高速燃气与外界大气混合所产生的噪音； 另一个是空气进入进气道和流过发动机时产生的噪音; 第三个是发动机的振动所产生的噪音但前者是主要的噪音源 28. 发动机的消音的方法？ 降低喷气速度、改变振动的频率,、吸音材料 29. 发动机的消音的部位？ 进气整流罩内壁面；风扇机匣内壁面；尾喷管内壁面 轴承、封严及附件传动 30. 转子支撑方案？ 转子通过支撑结构支撑于发动机机匣上， 转子上承受的各种负荷由支撑结构承受并传 至发动机机匣上， 最后由机匣通过安装节传至飞机构件中发动机转子采用几个支撑 结构，安排在何处称为转子支撑方案 发动机系统部分 发动机空气系统 31. 发动机空气系统冷却功能分类以及冷却区域？ a)用于发动机方面：发动机内部和附件装置的冷却、轴承腔封严、平衡轴承的轴向 载荷、压气机防喘振控制、控制涡轮叶片的叶尖间隙、发动机防冰、发动机启动 等。

b)用于飞机方面：座舱环境控制、机翼防冰、探头加温等 32. 发动机防喘措施？ 中间级放气；压气机静子叶片可调；采用多转子 33. 简述 VBV 的工作原理？ 活门开度根据发动机工作状态参数计算后，决定开、关和开度大小 大气温度高，放气关闭时对应的发动机转速增大 活门实际位置通过反馈钢索传回控制器与要求位置比较 34. 简述 VSV 的工作原理？ a)可调静子叶片 （VSV）通常是将高压压气机的进口导向叶片和前几级静子叶片做 成可调的 在压气机不同的工作状态及外界条件下，通过改变工作叶轮进口处绝 对速度的切向分量大小，从而改变相对速度的方向，减小攻角，防止喘振 b)转速低时，叶片关小；转速高时，叶片开大 c)叶片实际位置通过反馈钢索传回控制器与要求位置比较，或传感器传回控制器与 要求位置比较 35. VSV 中可调的是发动机中哪部分？ 36. 间隙控制的目的： 保持涡轮叶片叶尖和机匣之间的间隙为最佳，减少漏气损失，提高发动机性能 37. HPTACC 工作原理？ 高压涡轮间隙控制活门混合空气控制高压涡轮护罩支架的热力 膨胀通常 HPTACC 系统保持在 HPT 叶尖与机匣支架之间的间隙至最小。

但当发 动机内部温度不稳定时或在大功率时，HPTACC 系统增加涡轮间隙 HPTACC 系统 增大间隙以确保高压涡轮叶尖与护罩不接触38. LPTACC 工作原理？ 低压涡轮间隙控制系统控制低压涡轮 （LPT） 叶尖间隙LPTACC 增加或减少流至 LPT 机匣的风扇出口空气量 冷却低压涡轮机匣控制保持LPT 叶尖 间隙至最小的热力膨胀这样可提高燃油效率 39. 发动机引气防冰的位置？ 发动机的进气道前缘，压气机前缘整流罩、第一级导流叶片都有可能结冰 40. 发动机防冰的原因以及方法？ i.结冰会破坏进气道的气动外形， 减小进气面积， 使空气流量减少， 功率下降， 性能变差，进一步引致发动机故障 ii.结冰会破坏转子的平衡，引起发动机振动过大脱落下来的冰块还可能被吸 入发动机，打坏发动机部件 防冰方法：热空气加温防冰和电加温防冰 发动机操纵系统 41. 简述 B737 发动机操纵原理？ 飞机驾驶员并不直接操纵发动机，而是通过一个中介—燃油控制器实行 驾驶舱的推力杆不同位置，燃油控制器要发动机产生相应的推力 燃油控制器感受一些变量并供给足够的燃油流量到燃烧室，使发动机产生飞机所需要 的推力。

供给的燃油流量不允许超出发动机的工作限制 油门杆通过传动钢索与燃油控制器上的功率杆相连 42. 正向推力和反推力的控制？ 正向推力和反推力的要求从驾驶舱通过操纵系统传到位于发动机的燃油控制器 前向推力杆和反推杆是绞接在一起的， 一个锁定机构防止前向推力杆和反推杆的同时 作动 每个杆能够运动的能力取决于另一个杆的位置 如果前向推力杆在慢车位， 反推杆离开 OFF 位的话，推力杆不能向前推增加正推力； 如果反推杆在 OFF 位，前向推力杆离开慢车位，那么，反推杆提不起来 当反推杆拉起时，发动机的转速将增加 它们的运动由操纵系统传到燃油控制器， 控制器的设计使得功率杆在慢车域的任一方 向运动，供油量都会增加 发动机排气系统 43. 涡扇发动机的排气系统及其作用？ 将涡轮排出的燃气以一定的速度和要求的方向排入大气，产生推力 对涡轮喷气发动机，涡轮后排气流产生全部推力； 从涡轮出来的排气流， 因有高速旋流， 为了降低摩檫损失， 通常将排气锥和外壁之间 的通道设计为扩散的， 气流流速降低、 压力升高 涡轮后部支板对气流进入喷管之前 整流，避免旋涡损失 44. 发动机反推的实现方法？ 对高涵道比发动机，只将风扇气流反向；阻流门-格栅式、枢轴门型反推器。

对涡喷发动机和低涵道比发动机， 将热燃气流或内外涵混合气流反向 蛤壳形折流门、 铲斗门型（戽头式门） 发动机指示系统 45. 发动机监控的的参数有那些？ 低压转子转速 N1;高压转子转速 N2;排气温度 EGT 46. 造成 EGT 较高的状况有那些？ 1、核心机气路原因 2、燃油系统的原因 3、故障方面的原因 4、人为因素致 EGT 升高启动点火系统 47. 起动过程的三个阶段？ a)从启动机工作到燃烧室喷油点火 b)从燃烧室点火到启动机与发动机脱开 c)从启动机脱开到慢车转速 48. 发动机起动气压动力来自哪里？ 辅助动力装置 APU 气压;地面设备 ;对面的发动机 49. EEC（B737）在起动中的作用？ 在起动过程中 EEC 保护发动机在一次起动过程中当EEC 发现发动机的参数是超 过极限时， EEC 就关断至发动机的燃油供给 燃油控制系统 50. 什么是发动机燃油和控制系统？ 是计算产生指令的推力需要的燃油量 然后发动机燃油和控制系统计量燃油并把燃油 喷入燃烧室 发动机燃油和控制系统也输送必要的燃油到发动机空气系统，这样发动机运转有效而 稳定 51. 叙述 B(737)EEC（发动机电子控制器）通道的工作原理？ 每个 EEC 有两个计算机。

每个计算机能够控制发动机。