发动机原理与构造-终极打印版本.docx

一, 燃气涡轮发动机的工作原理0．为什么说航空燃气轮机既是热机又是推动器? 由于它是由高速流过发动机的气体对发动机的反作用力来推动飞机运动的一种热机,不需要像航空活塞式发动机那样，用螺旋桨作为推动器 　 　 　简朴论述燃气涡轮喷气发动机的构成以及工作原理？ 　构成:单转子涡轮喷气发动机是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮、喷管五大部件构成原理：足够量的空气，通过进气道以最小的流动损失顺利地引入发动机压气机以高速旋转的叶片对空气作功压缩空气，提高空气的压力高压空气在燃烧室内和燃油混合，燃烧，将化学能转变为热能,形成高温高压的燃气高温高压的燃气一方面在涡轮内膨胀，推动涡轮旋转,去带动压气机然后燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气,提高燃气的速度，使燃气以较高的速度喷出,产生推力1. 简朴论述燃气涡轮电扇喷气发动机的构成以及工作原理？（p138) 　构成:涡轮电扇发动机是由进气道、电扇、低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮和喷管构成 原理:涡扇发动机工作时,空气是从内外两路流过发动机内路的工作情形与涡喷发动机相似，流入内涵的空气通过高速旋转的电扇、低压压气机和高压压气机对空气作功，压缩空气，提高空气的压力。

高压空气在燃烧室内和燃油混合，燃烧，将化学能转变为热能，形成高温高压的燃气高温高压的燃气一方面在高压涡轮内膨胀,推动高压涡轮旋转,去带动高压压气机,然后在低压涡轮内膨胀，推动低压涡轮旋转,去带动低压压气机和电扇，最后燃气通过喷管排入大气产生反作用推力流过外涵的空气通过高速旋转的电扇叶片对空气作功,压缩空气，提高空气的压力和温度，接着空气在通道内膨胀加速，排入大气，也产生反作用推力２. 燃气涡轮发动机分为哪几种?它们在构造以及工作原理上有什么明显区别? 涡喷、涡扇、涡轴、涡桨3． 什么是EGT，为什么它是一种非常重要的监控参数？ 　EGT：发动机的排气温度 因素：EＧT的高下反映了发动机中最重要,最核心的参数涡轮前总温T３*的高下EＧT高，T３*就高，EGT超限,Ｔ3＊超限;EGT的变化反映发动机性能的变化，例如发动机在同样的工作状态下EGＴ增高，则表白发动机的性能下降;EGT的变化反映反映发动机的故障,例如,脏的压气机叶片会使ＥＧT升高又如,按正常的EPR起飞时，若发现EＧＴ高，则最也许的故障是放气活门漏气4. 什么是ＥPR，为什么它是表征推力的参数?　 ＥPR：发动机的压力比。

因素：对同一类型的发动机来说，EPR高，表白涡轮后燃气的总压高，燃气具有较高的作功能力,因此发动机的推力就大5.　发动机的核心机指是什么? 　　　压气机、燃烧室、涡轮6．　发动机热效率、推动效率、总效率三者定义以及其关系？　　热效率:循环功与加热量之比ηt 　推动效率：发动机完毕的推动功率与单位时间发动机从热力循环中获得的可用动能的比值,用ηp表达　 总效率：单位时间进入推动功率与燃烧室的燃油完全燃烧所释放出的热量的比值,用η0表达7.　燃油消耗率sfc定义及体现式 　定义:产生单位推力在一小时内所消耗的燃油质量称为燃油消耗率８. 何为发动机机的单位推力?影响推力因素涉及? 发动机的推力与流过发动机空气的质量流量的比值，称为单位推力，用Fs表达　　影响推力因素:通过发动机的空气质量流量qm和单位推力Fs　 　 二、进气道1． 进气道的功用以及分类,构成?　 功用：在多种状态下,将足够量的空气，以最小的流动损失,顺利地引入压气机当压气机进口处的气流马赫数不不小于飞行马赫数时，通过冲压压缩空气，提高空气的压力 分类：亚音速进气道、超音速进气道（内压式、外压式、混合式）２． 亚音速进气道内部气流参数是如何变化的？ 进气道前是一段扩张形的管道,而前整流锥后的管道稍有收敛。

前一段气流参数变化规律是：速度ｖ下降，压力p和温度Ｔ升高；整流锥后气流速度稍有上升,压力和温度稍有下降p1４页图）3. 什么是进气道的总压恢复系数,写出其体现式 进气道的总压恢复系数是进气道出口处气流的总压ｐ1*与来流的总压p０*之比4. 什么是进气道的冲压比？影响冲压比因素?　　　　 　 进气道的冲压比是进气道出口处的总压与远前方气流静压的比值用符号πｉ＊表达 　 影响因素：流动损失、飞行速度和大气温度5． 流量系数的定义? 　定义进气道远前方截面的面积Ａ0与进气道出口处的面积A01的比值为流量系数,用符号фi表达 　 　　　 　 　 　 四、燃烧室1. 燃烧室基本性能规定? 　 点火可靠、燃烧要稳定、燃烧完全、总压损失小、燃烧室的尺寸要小、出口温度分布要满足规定、燃烧产物对大气的污染要小、寿命长2.　油气比、余气系数的定义? 　油气比：进入燃烧室的燃油的流量与进入燃烧室的空气流量的比值 余气系数:进入燃烧室的空气流量与进入燃烧室的燃油流量完全燃烧所需要的至少的理论空气量之比,叫余气系数3． 航空发动机的余气系数一般为? ３.5-4.54．　燃烧效率定义? 燃烧效率是一公斤燃油燃烧后工质实际吸取的热量与一公斤燃油理论上释放出的热量比。

5. 燃烧室总压恢复系数定义？ 燃烧室出口处的总压与燃烧室进口处的总压之比6. 燃烧室中气流总压下降的因素?　 　扩压产生的流阻损失;空气从小孔缝隙流入燃烧室时的摩擦损失；冷热气流掺混导致的损失;加热(燃烧）导致的热阻损失7.　容热强度的定义? 　 在单位压力和单位燃烧室容积中，一种小时之内,进入燃烧室的燃油燃烧实际所释放出的热量８.　燃烧室出口温度分布有两个个方面的规定？　 同一种环上各处的温度相差不能太大；接近涡轮叶片叶尖和叶根处的温度应低某些，而在距叶尖大概三分之一处温度最高9． 燃烧室三种基本构造形式 ？　 　管式燃烧室、环式燃烧室和管环式燃烧室10. 典型单管燃烧室构造，各重要构成部件的功用? 壳体和火焰筒头部之间构成扩压通道，用来减少流速，提高压力，保证燃烧顺利进行和减少压力损失 火焰筒，保证燃烧充足,掺混均匀并使壁面得到冷却　 连焰管起着传播火焰,点燃没有点火装置的火焰筒内的燃油,并起着均衡压力的作用 喷油嘴用来供油,并使燃油雾化或汽化，以提高火焰传播速度，利于稳定燃烧 旋流器是进气在叶片的引导下旋转,形成回流区，保证火焰稳定 　 点火装置产生高能火花,点燃燃油。

11.　燃烧室稳定燃烧条件?燃烧室可分为哪几种区？燃烧室工作特点？ 　稳定燃烧的条件是燃烧时的气流速度等于火焰的传播速度 可分为扩压器,火焰筒,旋流器，点火装置，联焰管,燃烧室机匣 工作特点：燃油是在高速气流中进行燃烧的;燃烧室出口燃气的温度受到涡轮叶片材料的限制1２. 实现稳定燃烧条件需要减少流速以及提高火焰传播速度,如何实现这些条件、分股进气的作用?　 　促使燃油迅速汽化、构成余气系数合适的混合气、增大紊流强度的措施　　 分股进气的作用：第一股功用是与燃油混合,构成余气系数稍不不小于1的混合气，进行燃烧;第二股功用是减少空气的流速,进行补充燃烧，与燃气进行掺混，减少燃气的温度，冷却火焰筒的外壁１３. 熄火的分类、主线因素、熄火特性定义？ 　分类：贫油熄火和富油熄火 主线因素:余气系数超过了稳定燃烧的范畴 　　熄火特性是稳定燃烧的余气系数范畴Δα随进气速度V2的变化规律Δα=f(Ｖ2)１4. 全环形燃烧室的火焰筒的构成？　 由内、外壁及环形头部构成15． 环形燃烧室的分类？　 直流式、回流式和折流式三种16.　目前火焰筒重要采用什么冷却方式　　气膜式17. 旋流器的作用? 使高温燃气在火焰筒头部产生低速回流区,以稳定火焰,以及使空气与燃油较好掺合，点燃后续混气，提高燃烧效率。

18. 燃烧室由那些基本构件构成? 扩压器、火焰筒、旋流器、点火装置、联焰管、漏油活门和燃烧室机匣1９.　燃烧室局部过热的因素？ 燃油分布不均匀、空气流动遭到破坏或喷油量过大20． 燃烧室的常用故障是什么？ 局部过热、熄火　　　 　 　　 　　　 　 　 　 　　 　 　 　 　 　 三、压气机1. 离心式压气机由哪些部件构成,各部件是如何工作的？ 离心式压气机由导流器、叶轮、扩压器、导气管等部分构成　 导流器安装在叶轮进口处，其通道是收敛形的它的功用是使气流以一定的方向均匀地进入工作叶轮,以减小流动损失空气流过它时速度增大,压力、温度下降 　 叶轮是高速旋转的部件，叶轮上叶片间的通道是扩张形的,空气流过它时，对空气作功,增大空气的流速,同步提高空气的压力 扩压器位于叶轮的出口处，其通道是扩张形的，空气流过它时,将动能转变为压力能,使速度下降，压力和温度都上升 导气管的重要功用是使气流变化方向，将空气引入燃烧室2. 离心式压气机是如何实现增压的？ 离心式压气机增压原理分为扩散增压和离心增压扩散增压是通过高速旋转的叶轮,其叶片间的扩张形通道对空气作功,增大空气的流速与压力。

离心式增压是气流流过叶轮时,随叶轮一起做圆周运动,气体微团受惯性离心力的作用,所在位置半径越大,周向速度也越大，气体微团所受离心力也越大,因此叶轮外径的压力远比内径压力高3. 离心式压气机的优缺陷? 长处：单级增压比高;稳定的工作范畴宽;构造简朴可靠；重量轻所需要的启动功率小 缺陷：流动损失大；效率较低；单位面积的流通能力低,迎风面积大，阻力大4. 轴流式压气机由哪些部件构成的,压气机一级是如何定义的？ 构成:转子、静子 压气机一级:一种工作叶轮 ＋ 一种整流器5. 什么是基元级及基元级叶栅？　 基元级:用与轴同心，半径分别为压气机平均半径ｒｍ和rm+dｒ的两个圆柱面与级的叶片环相截，得出高度为dr的环形叶栅叫基元级　 　基元级叶栅：将环形基元级展开成平面，在展成平面的基元级中涉及两排平面叶栅,即基元级叶栅6. 画出基元级速度三角形p25页图，自己画）7. 轴流式压气机机匣的构造形式有哪三种,它们各有什么特点？ 　　进气机匣、电扇静子机匣、中机匣 进气机匣：进气机匣一般由内、外壁,进口导流片及前整流锥构成在进气机匣中心往往装着压气机转子的前支承以及低压转子转速传感器和进气总压传感器等附件。

　电扇静子机匣：整体机匣前后分为两段,前段前部为电扇包容机匣,后部安装电扇出口静子叶片；后段为带有支板的电扇承力机匣 中机匣：中机匣是一种圆柱形或圆锥形的薄壁筒，机匣内壁上加工有固定各级整流叶片的多种形式的沟槽,发动机转子支承在机匣内,是发动机重要承力壳体８． 攻角的定义和流量系数的定义 ?　 攻角：工作叶轮进口处相对速度的方向与叶片弦线之间的夹角叫攻角 　 流量系数:工作叶轮进口处的绝对速度在发动机轴线的分量和工作叶轮旋转的切向速度之比９. 压气机流动损失涉及哪些?各又涉及哪些？ 　　 　叶形损失和二次流动损失　 　　 　叶形损失有：① 在叶片的表面有附面层的摩擦损失；② 在逆压梯度作用下也许有附面层气流分离损失;③　在叶片的尾缘有尾迹中的涡流损失;④ 尾迹和主流区的掺混损失；⑤　在叶片的前缘或背部也许浮现超音速而导致的激波损失 　 二次流动损失重要是由于径向间隙存在引起的损失。