飞行器发动机复习(1)

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1、“飞行器发动机原理飞行器发动机原理”复习5/13/2024南京航空航天大学能源与动力学院南京航空航天大学能源与动力学院整理ppt“飞行器发动机原理飞行器发动机原理”考试安排考试安排考试时间：考试时间：4 4月月2424日（周日）日（周日）18:30 18:30 20:3020:30考试地点：考试地点：719(102719(102、104104、105105班班)717(101 717(101、103103班班)答疑地点：答疑地点：动力楼动力楼319319房间房间整理ppt“飞行器发动机原理飞行器发动机原理”题型题型一、选择题（每题一、选择题（每题2 2分，共分，共1010分）分）二、填空题（每

2、题二、填空题（每题1 1分，共分，共2020分）分）三、简答题（每题三、简答题（每题6 6分，共分，共3636分）分）四、综合题四、综合题 论述题和计算题论述题和计算题 （共（共3 3题，共题，共3434分）分）有计算题，请带计算器。有计算题，请带计算器。整理ppt第一章第一章 燃气涡轮发动机热力气动基础燃气涡轮发动机热力气动基础第一节第一节 热力学第一定律热力学第一定律一、理想气体的状态方程式一、理想气体的状态方程式二、比热容和热量二、比热容和热量三、工质的内能三、工质的内能四、外功四、外功五、工质的焓五、工质的焓六、热力学第一定律六、热力学第一定律七、热力过程七、热力过程第二节第二节 热力

3、学第二定律热力学第二定律一、气体工质的熵一、气体工质的熵二、热力学第二定律二、热力学第二定律第三节第三节 气体动力学的基本方程气体动力学的基本方程一、常用气体动力学的基本方程一、常用气体动力学的基本方程二、音速和马赫数二、音速和马赫数三、气流的滞止参数和气动函数三、气流的滞止参数和气动函数四、膨胀波和激波四、膨胀波和激波整理ppt第一章第一章 燃气涡轮发动机热力气动基础燃气涡轮发动机热力气动基础一、概念区分一、概念区分1.1.状态参数和过程参数状态参数和过程参数状状态态参参数数：仅仅与与过过程程的的起起点点和和终终点点有有关关，而而与与过过程程的的路路径径无关的参数，如无关的参数，如温度温度、

4、压强压强、密度密度、焓焓、内能内能、熵熵等。等。过过程程参参数数：不不仅仅与与过过程程的的起起点点和和终终点点有有关关，而而且且与与过过程程的的路径有关的参数，如路径有关的参数，如加热量加热量、外功、比热外功、比热等。等。2.2.可逆过程和不可逆过程可逆过程和不可逆过程可逆过程的条件：可逆过程的条件：i.i.气体内部的温度和压力始终均匀一致（处于平衡过程），气体内部的温度和压力始终均匀一致（处于平衡过程），ii.ii.没有摩擦（即没有没有摩擦（即没有“内热内热”）。）。过程可逆性与过程可逆性与“内热内热”和绝热的关系和绝热的关系整理ppt第一章第一章 燃气涡轮发动机热力气动基础燃气涡轮发动机热

5、力气动基础二、常用热力过程二、常用热力过程特点和关系式（压力、比容和温度）特点和关系式（压力、比容和温度）1.1.定容过程定容过程 交换的热量全部用来改变气体的内能。交换的热量全部用来改变气体的内能。2.2.定压过程定压过程 交换的热量除了改变气体的内能外，还进行功的交换。交换的热量除了改变气体的内能外，还进行功的交换。3.3.定温过程定温过程 交换的热量全部用于进行功的交换，气体的内能不变。交换的热量全部用于进行功的交换，气体的内能不变。4.4.绝热过程（可逆绝热过程、等熵过程）绝热过程（可逆绝热过程、等熵过程）气体进行功的交换的能量全部来源于气体内能变化。气体进行功的交换的能量全部来源于气

6、体内能变化。比热比，绝热系数。比热比，绝热系数。5.5.多变过程多变过程 n n多变指数。多变指数。整理ppt第一章第一章 燃气涡轮发动机热力气动基础燃气涡轮发动机热力气动基础二、常用热力过程二、常用热力过程特点和关系式（压力、比容和温度）特点和关系式（压力、比容和温度）定压过程定压过程n=0p=const定容过程定容过程n=v=const定温过程定温过程n=1T=const可逆绝热可逆绝热过程过程n=pv=const不可逆绝不可逆绝热过程热过程压缩时压缩时n膨胀时膨胀时1nl l；c.c.当当M M0 0增加时，增加时，减小，减小，l 11时，出现脱体激波，时，出现脱体激波，l l。整理pp

7、t第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气发动机部件一、一、进气道进气道3.3.超音速进气道超音速进气道 种类和特点种类和特点 外压式外压式：进气道内亚音速流；：进气道内亚音速流；内压式内压式：全部压缩在进气道内部完成；：全部压缩在进气道内部完成；混合式混合式：进气道入口为超音速流。：进气道入口为超音速流。喘振机理、特点和危害喘振机理、特点和危害 调节调节 调节原因：调节原因：发动机发动机所需流量所需流量和和进气道提供流量进气道提供流量不匹配。不匹配。调节方法：调节方法：调节喉道面积、开旁路阀门等。调节喉道面积、开旁路阀门等。整理ppt第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气发动机部件二、二、

8、压气机压气机1.1.压气机的功用压气机的功用2.2.压气机的加功原理压气机的加功原理 速度三角形速度三角形 压气机叶片是扭转？压气机叶片是扭转？加功原理（亚音）加功原理（亚音）沿程参数变化（总静温、总静压、绝对速度）沿程参数变化（总静温、总静压、绝对速度）效率和损失效率和损失3.3.失速、旋转失速、喘振失速、旋转失速、喘振整理ppt第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气发动机部件二、二、压气机压气机4.4.压气机的通用特性压气机的通用特性 压气机特性压气机特性=压气机在非设计工况下的性能压气机在非设计工况下的性能 相似三条件：几何相似、运动相似、动力相似相似三条件：几何相似、运动相似、动力相

9、似 从通用特性曲线看压气机工作从通用特性曲线看压气机工作 等相似转速线、等效率线、喘振边界线等相似转速线、等效率线、喘振边界线 压气机工作点变化及其特点压气机工作点变化及其特点 防喘措施和原理防喘措施和原理 中间级放气、可调叶片、双轴压气机中间级放气、可调叶片、双轴压气机。整理ppt第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气发动机部件三、三、燃烧室燃烧室1.1.燃烧室的功用和要求燃烧室的功用和要求 点火可靠、燃烧稳定；燃烧完全；总压损失小；燃烧室出点火可靠、燃烧稳定；燃烧完全；总压损失小；燃烧室出口温度场分布应符合要求；尺寸小，发热量大等。口温度场分布应符合要求；尺寸小，发热量大等。2.2.燃烧

10、室结构形式燃烧室结构形式 单管燃烧室、联管燃烧室、环形燃烧室。单管燃烧室、联管燃烧室、环形燃烧室。3.3.燃烧室工作过程燃烧室工作过程整理ppt第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气发动机部件四、四、涡轮涡轮1.1.涡轮的功用涡轮的功用2.2.涡轮的工作原理涡轮的工作原理 速度三角形速度三角形 工作原理工作原理 沿程参数变化（总静温、总静压、绝对速度）沿程参数变化（总静温、总静压、绝对速度）效率效率3.3.涡轮的特点涡轮的特点 轮缘功大轮缘功大 导向器在前导向器在前4.4.涡轮的冷却方式涡轮的冷却方式整理ppt第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气发动机部件五、加力五、加力燃烧室燃烧室1.

11、1.加力燃烧室的功用和要求加力燃烧室的功用和要求 点火可靠；燃烧完全；燃烧无振荡；总压损失小。点火可靠；燃烧完全；燃烧无振荡；总压损失小。2.2.加力燃烧室工作过程加力燃烧室工作过程整理ppt第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气发动机部件六、喷管六、喷管1.1.喷管的功用喷管的功用 气流加速产生推力；通过喷管临界截面调节发动机工况。气流加速产生推力；通过喷管临界截面调节发动机工况。2.2.喷管的工作状态喷管的工作状态 临界、亚临界、超临界临界、亚临界、超临界3.3.喷管对发动机工作的调节作用喷管对发动机工作的调节作用 减小喷管临界截面积，会使涡轮的压降减小。减小喷管临界截面积，会使涡轮的压

12、降减小。开加力时，为保持发动机原来工作状态，必须放大开加力时，为保持发动机原来工作状态，必须放大A A8 8。整理ppt第四章第四章 涡轮喷气发动机特性涡轮喷气发动机特性第一节第一节 各部件的共同工作各部件的共同工作一、共同工作的条件一、共同工作的条件二、调节规律的讨论二、调节规律的讨论三、共同工作线三、共同工作线第二节第二节 发动机特性发动机特性一、转速特性一、转速特性二、速度特性二、速度特性三、高度特性三、高度特性四、过渡状态特性四、过渡状态特性第三节第三节 发动机通用特性和台架性能换算发动机通用特性和台架性能换算一、发动机相似工作条件一、发动机相似工作条件二、发动机的通用特性二、发动机的

13、通用特性三、台架性能换算三、台架性能换算第四节第四节 双轴涡轮喷气发动机双轴涡轮喷气发动机一、双轴涡轮喷气发动机的工作特点一、双轴涡轮喷气发动机的工作特点二、双轴涡轮喷气发动机的共同工作二、双轴涡轮喷气发动机的共同工作三、双轴涡轮喷气发动机的调节规律和特性三、双轴涡轮喷气发动机的调节规律和特性第五节第五节 加力涡轮喷气发动机加力涡轮喷气发动机一、加力的工作特点一、加力的工作特点二、加力涡轮喷气发动机的调节规律和特性二、加力涡轮喷气发动机的调节规律和特性三、喷液加力三、喷液加力 整理ppt第三章第三章 涡轮喷气发动机部件涡轮喷气发动机部件1.1.共同工作线和调节规律共同工作线和调节规律2.2.发动机特性发动机特性转速特性、速度特性、高度特性转速特性、速度特性、高度特性3.3.稳态过程和动态过程稳态过程和动态过程4.4.台架性能换算台架性能换算5.5.双轴涡轮喷气发动机的防喘原理双轴涡轮喷气发动机的防喘原理整理ppt 例题例题11整理ppt 例题例题22整理ppt 例题例题33整理ppt