发动机部件进气道.ppt

飞机发动机及控制03 飞机发动机及控制 发动机部件 发动机部件 五大部件（component） 进气道（inlet duct） 压气机（compressor） 燃烧室（burner） 涡轮（burbine） 尾喷管（nozzle） 进气道 进气道 进气道的功用是: 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。 涡轮发动机进气道 涡轮发动机进气道的功用： 冲压恢复（压力恢复）—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。 进气道类型 进气道组成 进气道参数 总压恢复系数 冲压比 空气流量 流量系数 进气道的类型 进气道参数 总压恢复系数： σi=P1*/P0* P1*— 进气道出口截面的总压 P0*— 进气道前方来流的总压 飞行中亚音速飞机进气道的总压恢复系数： 0.94σi0.98 进气道出口流场不均匀会导致压气机喘振、燃烧室熄火。 亚音速进气道性能参数 1.总压恢复系数 进气道出口处的总压与来流总压之比。 总压恢复系数是小于1的一个数字。小于1的原因由于流动损失，使总压下降的结果。 流动损失包括有唇口损失和内部流动损失。 内部流动损失包括粘性摩擦损失和气流分离损失。 为了减小流动损失, 在维修过程中特别注意不要损坏进气道的形面, 保持壁面的光滑。 进气道出口处的总压与远前方气流静压的比值 2.进气道的冲压比： ∏i=P1*/P0* 冲压比越大，说明空气在压气机前的冲压压缩程度越大。 冲压比随飞行速度的变化规律 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。 流动损失：当大气温度和飞行速度一定时，流动损失大，冲压比低； 飞行速度：当大气温度和流动损失一定时，飞行速度大，冲压比高； 大气温度：当飞行速度和流动损失一定时，大气温度高，冲压比低。 大气温度是随着飞行高度而变化的。 当飞行速度和流动损失一定时，在对流层内, 随着飞行高度的增高, 大气温度下降, 所以冲压比上升； 在同温层内, 由于大气温度不再随高度而变化, 这时进气道的冲压比也就不随高度而变化, 保持常数。 亚音速进气道组成 亚音速进气道是扩张形的管道。它由壳体和前整流锥组成，进口部分为圆形唇口，内部通道为扩张通道，是气流在进气道内减速增压。 进气道内气流变化规律 前一段气流参数的变化规律是: 速度下降, 压力和温度升高, 也就是空气受到压缩, 由于空气本身速度降低而受到的压缩叫做冲压压缩; 整流锥后气流速度稍有上升,压力和温度稍有下降, 这样可以使气流比较均匀地流入压气机保证压气机的正常工作 进气道内所进行的能量转换是动能转变为压力位能和热能 整流锥：前整流锥和后整流锥。 气体经过“冲压压缩”后，流经整流锥后气体速度稍有上升，压力和温度稍有下降，是气流比较均匀的流入压气机保证压气机的正常工作。 亚音速进气道性能参数 3.空气流量 单位时间流入进气道的空气质量称为空气流量。 单位是:公斤／秒。 影响流量的因素有: 大气密度, 飞行速度和压气机的转速。 大气密度越高, 进入发动机的空气流量越多,而大气密度受大气温度和飞行高度的影响 大气温度越高, 则空气的密度越低； 飞行高度越高, 空气的密度也越低； 飞行速度越大, 则进入发动机的空气流量也越多; 压气机转速越高, 进入发动机的空气流多。 4.流量系数 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。 ? 进气道流量系数的变化规律 当V=0，Ma=0时， 。 当Mai ＞ Ma时， ＞１。 当Mai ＝ Ma时， ＝１。 当Mai ＜ Ma时， ＜１。 ? 亚音速进气道 超音速进气道 超音速进气道 超音速进气道分为：内压式、外压式和混合式三种类型。 内压式：内压式超音速进气道是一个先收敛后扩张形的管道。气流从超音速到亚音速完全在进气道之内完成。 使超音速气流变为亚音速利用扩压降速原理 内压式进气道存在着所谓“起动”问题, 妨碍着它的实际应用。 外压式：外压式超音速进气道的原理是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。 外压式超音速进气道一般限于飞行马赫数为2.0以下时使用。 混合式：混合式超音速进气道由外压式和内压式组成。超音速气流在进气道以外压缩后, 仍然是超音速, 再进入进气道以内继续压缩,