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1、航空发动机综合课程设计航空工程学院航空发动机综合课程设计题 目2号发动机熄火或者转速下降到慢车转速以下Engine 2 Flame-out or Rundown to Below Idle作者姓名 郑凯晨 专业名称 热能与动力工程 指导教师 闫峰 提交日期 答辩日期 目录第一章 遄达系列发动机31.1 概述 31.2 结构和系统41.2.1 发动机参数41.2.2 发动机结构简介4第二章 相关系统介绍62.1 燃油系统62.1.1目的62.1.2燃油泵72.1.3 低压燃油滤92.1.4高压燃油滤102.1.5燃油喷雾嘴112.2 发动机指示系统122.2.1 FADEC系统132.2.2 E
2、CAM信息132.2.3 系统说明142.2.4 发动机转速指示16第三章 2号发动机熄火或转速下降到慢车以下故障分析183.1故障原因分析概述183.2 燃油泵故障183.3燃油滤故障193.4外部齿轮箱故障193.5 ECAM故障193.6 故障树203.7 排故流程图21参考文献23附录：24第一章 遄达系列发动机1.1 概述 遄达是罗尔斯罗伊斯公司迄今发展的推力最大、性能最好的大涵道比民用涡扇发动机，是在RB211-524G/H的基础上改进的。与RB211-524G/H相比，遄达的风扇直径加大，增加1级中压压气机，低压涡轮增加12级并采用了一些其他新技术，其耗油率比-524G/H低4%
3、，比早期的-524B2低17.6%。此外，遄达的单元体拆换顺序不同于其他各型RB211，它的全部单元体由后端拆下更换的方式可使整个核心机从风扇机匣拆下，因而更便于维修。图1.1所示。图1-1 遄达700发动机遄达与美国采用的双转子涡扇发动机相比，它的三个转子可分别在最佳转速下工作，使转子级数、叶片数和可调叶片数减少。由于转子级数少，转子可较短，提高转子刚性，减小性能衰退率。 双转子发动机的高压涡轮一般为2级， 第2级处于高转速下工作， 需要冷却转子叶片， 而三转子的中压涡轮在较低的转速下工作， 不需要冷却， 减少了冷却空气要求， 保使发动机耗油率降低1.5%。 三转子的一个缺点是滚珠轴承安排比
4、较复杂， 但遄达采用了圆弧端齿联轴器，使发动机装配和分解都比未采用这种联轴器的双转子发动机简单。 遄达的压气机寿命为4000070000h，中、高压涡轮为2500040000h，燃烧室经修理后可达40000h， 盘轴为20000循环。 目前遄达有两个系列： T700系列1989年4月开始发展，1994年1月取得适航证并首飞，装T700的A330已于1995年3月投入航线。1.2 结构和系统 T700发动机是高涵道比三转子涡扇发动机。包括低压系统和燃气发生器。发动机的大部分推力是由燃气发生器作动的低压系统提供。每个系统均可分为若干子系统。1.2.1 发动机参数型 号 ： RB211-TRENT7
5、68-60，起飞推力(daN)： 67 500 RB211-TRENT772-60，起飞推力(daN)： 71 100转子旋转方向： 从后面看为逆时针方向；增压比： 37.42:1；涵道比： 4.66:1；各压气机级数： 1级低压， 8级中压， 6级高压；燃烧室： 有24个燃油喷嘴的环形燃烧室；各涡轮级数： 1级高压， 1级中压， 4级低压。发动机最大直径：低压压气机机匣前缘：约 101英寸（ 2.56米）；发动机全长： 从低压压气机整流罩前端到整流锥尾部：约 22英 寸（ 5.61米）；基本发动机重量（不含燃油）：约11260磅（ 5107千克）1.2.2 发动机结构简介进气口 环形，无进口
6、导流叶片，复合材料制的进气锥随风扇 一起转动，有消声措施。风 扇 单级轴流式。 26片超塑成形/扩散粘结的无凸台宽弦 空心钛合金风扇叶片。榫头沿长度方向作成圆弧形， 允许轮盘小，从而减小了轮毂比，增大空气流通量。中压压气机 8级轴流式。转速7000r/min。核心流量比-524G/H的 大。进口导流叶片和前2级整流叶片可调。整个转子 用钛合金焊成一体，第1级轮盘在盘心处向前伸出一 段，形成与前轴颈相连的短轴。后2级转子叶片采用 与气流方向垂直的设计，称为“正交”叶片，工作时 叶根有附加弯矩，但效率较高。高压压气机 6级轴流式。转速10000r/min。整个转子用IMI834钛 合金焊接成整体结
7、构，前轴颈用圆弧端齿联轴器与第 1级盘盘心处的斜轮毂相连。整流叶片外环与机匣间 环腔中装有隔热材料，以控制机匣温度，提高被动间 隙控制能力，使叶尖间隙在工况瞬变时变化不大。燃 烧 室 环形。钢制机匣，镍基Nimonic合金火焰筒，装有24 个气动雾化喷嘴。高压涡轮 单级轴流式。转子叶片和导向器叶片均为气冷式。 92 片转子叶片带冠，用定向凝固材料MARM002铸造。导 向器叶片采用三维流复合倾斜设计，可减少附面层损 失。中压涡轮 单级轴流式。 126片转子叶片不冷却，用可控涡变功 量设计，用SRR99单晶材料铸造。 基本发动机是一个由不同模块组成的主单元体。 这些模块组件可以独立的更换并可详细
8、分为如下：组件01：低压压气机转子；组件02：中压压气机；组件03：中压机匣；组件04： 高压系统（ 包括高压压气机， 燃烧室系统和高压涡轮）； 组件05： 中压涡轮； 组件06：外部齿轮箱；组件07：低压压气机机匣；组件08：低压涡轮第二章 相关系统介绍2.1 燃油系统2.1.1 目的 燃油系统的功能是从飞机油箱里接收燃油并将定量的合格的燃油输送给燃烧室。他也会把燃油压力传递给VSV系统和空气/滑油热交换系统调制活门。低压燃油 燃油通过低压燃油活门从飞机燃油供给系统传递到发动机燃油系统。离心燃油泵将燃油通过低压燃油滤和燃油冷却的滑油冷却器推入同样的高压燃油泵，为了提供干净、温暖的加压燃油。高
9、压燃油 高压燃油泵将燃油增压提高到高压水准并且将其输入燃油计量活门，高压燃油供给通过释压活门保护，如果泵的下游超限释压活门就会打开。燃油通过高压燃油滤提供给24个喷嘴。伺服燃油 高压燃油被用作在VSV控制组件来操控VSV促动器并且通过AOHE控制组件来驱动AOHE调制活门。控制 燃油控制通过驾驶员座舱节流杆和EEC操纵界面来实现并控制FMV和FMU。FMV测量流量并且将他们提供给燃烧室。作为一个独立的超速保护系统，有一个超速保护元件（OPU）他可以关闭在FMU的压力升高和关断活门。燃油温度可以被用来解释FMV的需求。包含在FMU的是一个PRSOV，他可以由驾驶员座舱开关也可以由EEC需求独立控
10、制。说明 燃油流量由燃油流量发射器测量，并且发射给显示在ECAM系统上的EEC。为了防止低压燃油滤堵塞，在ECAM系统上有堵塞指示。EEC可以用一个低压燃油开关来监控燃油压力，如果压力下降这个开关会发送信号。燃油运用在ECAM系统上显示的信息可以由EEC完整的反应燃油流量。图2-1 发动机燃油系统组件分布2.1.2 燃油泵内容描述燃油泵包括组件： -一个低压燃油泵 -一个高压燃油泵-一个高压泵释压活门 低压燃油泵有一个带有轴向导流叶片的一级离心叶轮。他有足够的能力向高压燃油泵提供所有功率的高压泵输出。驱动低压燃油泵的机械力是通过高压燃油泵驱动轴传递的。 高压燃油泵是一个容积式直齿轮泵，他有足够
11、的能力为FMU提供所有速率的定量燃油，他也直接被外部齿轮箱驱动。高压燃油泵释压活门阻止在高压燃油泵中太高的油压，并且提供给FMU通过释放高压燃油泵进口流量的油压。安全预防 警告：当你移动燃油泵时必须要小心。因为它重达44lbs，容易发生损伤。注意：在移动泵时候，你一定不要让一边承压，这样会使花键链接的驱动轴弯曲。驱动轴弯曲会使泵不能正常工作。图2-2 发动机燃油泵结构及分布2.1.3 低压燃油滤内容描述低压燃油滤组件被安装在滑油燃油热交换器下。低压燃油滤包括组件： -一个过滤器壳体 -一个过滤器元件 过滤器壳体有一个燃油滤旁通活门，他可以使燃油不能通过高压燃油泵如果元件堵塞。元件被安装在壳体内
12、附有在过滤帽内的压力盘。在帽内有燃油排放塞可以使燃油排出当要更换元件时。元件是不可清洁的。安全警告 注意：当移动排油塞使你一定要阻止排油塞联轴器的移动。如果你不做这些你就会使联轴器松动并且会造成随后的燃油泄漏。图2-3 低压燃油滤的结构与分布2.1.4 高压燃油滤内容描述 高压燃油滤组件被安装在燃油总管上游是为了防止燃油喷雾喷嘴堵塞。高压燃油滤包括组件： -一个过滤器壳体 -一个过滤器元件元件通过固定螺栓安装在壳体内。燃油滤元件是金属的可清洁的比且可以重复利用。安全警告 注意：当松开或者扭转燃油排放塞时你必须提着排放联轴器，如果你不这样做你就会对管路造成损伤。注意：你必须确认固定螺栓被正确安装
13、在燃油滤元件，如果元件没有和螺栓连接，就会造成燃油供给堵塞。图2-4 高压燃油滤的结构及分布2.1.5 燃油喷雾嘴内容描述 有12个右侧和12个左侧的气体喷雾类型的燃油喷雾嘴。他们被等距离安装在燃油箱外部壳体。每个燃油喷嘴都包含一个配平重量元件，为了在低流速时使流速均匀。 每个喷油嘴都有一个旋流室，一排内部旋流叶片和两排外部旋流叶片来改变直流并且为了形成合格的喷雾，燃油流进环型室。安全警告 注意：你必须确认正确安装了燃油喷雾嘴。遄达700系列发动机的喷嘴有个环形锁。如果你没正确安装喷嘴，就不能得到合格的燃油流量。图2-5 雾化然由喷嘴的结构五与分布2.2 发动机指示系统 发动机指示系统显示与其相关部件的参数及状态。 该显示系统包括： 转速指示； 发动机压力比指示； 排气温度指示； 发动机震动指示； 发动机警戒/警告系统及涡轮超温指示。如图2-1所示。图3-1 驾驶舱内部的E/WD及SD显示2
