航空发动机基本知识点

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1、航空发动机基本知识点一、 基础知识1. 力学分为静力学、运动学、动力学。2. 力是不能离开物体而独立存在的。3. 力的作用效果有力的大小、方向、作用点三个要素确定。4. 常见的力：弹性力、摩擦力、重力。5. 静摩擦系数由相互接触的物体材料和表面情况决定；最大静 摩擦力的大小和正压力的大小成正比；静摩擦力与外力大小相等、方 向相反。6. 滑动摩擦力和正压力成正比；滑动摩擦力的方向永远与相对 滑动的方向相反；对于给定的一对接触面来说，滑动摩擦系数稍小于 静摩擦系数。7. 牛顿第三定律：如果一物体以一力作用于另一物体上，那么 另一物体一定同时以大小相等、方向相反、在同一直线上的力作用于 该物体。8.

2、 表示力的转动效果的物理量叫做力矩。9. 规定使物体作逆时针转动的力矩为正，作顺时针转动的力矩 为负力矩。10. 作用于同一物体上的一对大小相等、方向相反但不在同一直线 上的力叫做力偶。11. 力偶只能是物体发生转动，而不能是物体发生移动。12. 力偶对任意转轴的合力矩是一恒量，它等于力偶的任一力与力 偶臂的乘积力偶矩。13. 力偶矩和一个单力所产生的力矩不同，力偶矩与矩心的位置无 关，单力对不同的矩心的力矩是不同的；力偶矩的正负号规定与力矩 相同；力偶矩单位：牛顿*米或千克*米。14. 质量均匀分布而且形状规则的物体重心与其几何对称中心重合15. 物体平衡的条件；作用力的合力等于零，同时合力

3、矩也等于零16. 牛顿第一定律：任何物体，如果没有受到其他物体的作用或受 到的合力为零，这个物体就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态 不变。这种状态性质叫惯性，即惯性定律。17. 表示物体所含物质多少的物理量叫质量，质量是物体惯性大小 的度量。18. 牛顿第二定律：物体受到外力作用时，物体得到的加速度的大 小和合外力的大小成正比，和物体的质量成反比，加速度方向和合外 力方向相同。19. 基本量的单位市基本单位，导出量的单位是导出单位。国际单 位制中，长度L、质量M、时间T作为力学的基本量，其基本单位为 米千克秒。20. 在一定单位之下，物理量 B 的单位与基本单位之间的幂次关系 表达式叫 B

4、 的量纲表达式，简称量纲。21. 内能是由热力学系统内部状态所决定的能量，系统的状态确定， 内能就确定。22. 理想气体的内能是温度的函数，一般气体的内能是温度和体积 的函数。23. 要改变一个系统的内能，可以通过作功和传递热量两种方式进 行，功和热量的量值是系统内能的量度。24. 内能是状态量。功、热量是过程量，不仅与系统的始末状态有 关，还与系统所经历的具体过程有关。作功是使外界物体的机械运动 转化为系统内部分子无规则的热运动，从而改变系统内能；热传导是 通过外界物体分子无规则热运动与系统内部分子热运动之间的转换来 改变系统内能。25. 物体温度改变 1K 时所吸收或放出的热量叫做该物体的

5、热容量26. 热力学第一定律：Q二U2-U1+A，系统吸热Q正，放热Q负， 系统对外界做功A正，外界对系统作功A负，系统内能增加U2-U1为 正。三个量的单位必须统一，J。解释第一类永动机的不可能。27. 平衡过程理想气体的平衡过程等值过程：等容、等压 等温、绝热过程。28. 热力学第二定律： 效率 n=A/Q1=（Q1-Q2）/Q1=1Q2/Q1。热机原理系统作正循环的效果是系统吸热，对外做功， 把热转变为功。29. 热力学第二定律开尔文表述：不可能制造一种循环动作的热机， 它只从单一热源吸收热量，使之完全变为功而不产生其它任何变化， 即功变热是不可逆的。解释第二类永动机不能实现，虽然第二类

6、永动 机不违背热力学第一定律，符合能量守恒定律。30. 热力学第二定律克劳修斯表述：热量不能自动地从低温物体传 到高温物体而不引起其他变化，即热传导是不可逆的。31. 热力学第二定律的普遍表述：由于功变热河热传导的不可逆， 自然界中发生的一切实际过程都是不可逆的。32. 牛顿流体：气体、水、滑油等；非牛顿流体：血浆、油漆、悬 浮液、接近凝固温度的石油产品等；牛顿内摩擦定律只适用于层流， 不适用于紊流，也不适用于非牛顿流体。33. 雷诺数较小时，流体作层流流动，雷诺数较大时，流体作紊流 流动。对气体，温度越高，动力粘性系数越大。34. 一维定常流的基本方程：连续方程、动量方程、能量方程。35.

7、电流通过电感时没有发热现象，没有电能转换成热能，在电感 里进行的是电能与磁场能量的转换。36. 磁通单位是伏*秒，称为韦伯。磁感应强度单位是韦 /米 2，称 为特斯拉。37. 根据磁导率分为磁性材料和非磁性材料，磁性材料分为软糍材 料、永磁材料（硬磁材料）、矩磁材料。二、 航空发动机1. 发动机分类：火箭发动机和飞机发动机活塞式（二行程、 四行程（直列式、对列式、星型）（吸气式、增压式）、喷气式 （冲压式（冲压式、脉动冲压式）、涡轮式（涡喷、涡轴、涡桨、涡 扇（后风扇，即桨扇；前风扇（长外函、短外函）。2. 涡喷发动机特点：结构简单、重量轻、推力大、推进效率高， 一般推力随飞行速度增加而增加。

8、3. 目前涡扇发动机的涵道比大约在1-7 的范围内。4. 涡扇发动机的推力等于内涵道与外涵道推力之和。涵道比越 高，外涵道推力所占的比例越大。5. 涡扇发动机特点：推力大、推进效率高、噪音低、燃油消耗 率低、结构复杂、速度特性差。6. 单转子涡喷发动机组成部分：进气道、压气机、燃烧室、涡 轮、喷管。7. 燃气发生器：压气机、燃烧室、涡轮。8. 涡轮前燃气总温的高低表示了发动机性能的高低；发动机排 气温度EGT反映涡轮前总温的高低，EGT高则涡轮前温度高，EGT超 限则涡轮前温度超限，EGT的变化反映发动机性能的变化。9. 发动机压力比EPR :低压涡轮后的总压与低压压气机进口处 的总压之比。E

9、PR高，表明涡轮后燃气的总压高，燃气具有较高的做 功能力，所以发动机推力就大。另一个表征发动机推力的参数是 N1。10. 燃气涡轮喷气发动机的理想循环:布莱顿循环或定压加热循 环。四个热力过程:绝热压缩、定压加热、绝热膨胀、定压放热。11. 空气流量越大，推力越大；喷气速度越大，推力越大。12. 影响发动机世纪循环热效率的三个因素:涡轮前燃气温度、 增压笔、压气机效率和涡轮效率。它们均与热效率成正比。13. 推进效率取决于发动机的排气速度与飞行速度的比值，这个 比值越大，推进效率越低。14. 总效率等于热效率和推进效率的乘积。15. 喷气发动机的性能指标:推力指标（推力、单位推力、推重 比）、

10、经济指标（燃油消耗量、燃油消耗率）。16. 空气流量越多，推力越大；单位推力越大，推力越大；推重 比越大越好；单位推力不变时，油气比越大，燃油消耗率越高；油气 比不变时，单位推力越大，燃油消耗率越低；飞行马赫数不变时，燃 油消耗率和总效率成反比；可根据燃油消耗量和排气温度的变化判断 发动机性能衰退的情况和故障。17. 进气道功用:在各种状态下，将足够量的空气，以最小的流 动损失，顺利地引入发动机。18. 进气道分为亚音速进气道和超音速进气道。亚音速的是稍扩 张后的收敛型。19. 进气道内所进行的能量转换时动能转变为压力位能和热能。20. 进气道的参数：总压恢复系数、冲压比。21. 总压恢复系数

11、通常为 0.94-0.98，流动损失越大，总压恢复系 数越小。22. 大气温度和飞行速度一定，流动损失大，则总压恢复系数小， 冲压比小；大气温度和流动损失一定，飞行速度越大，冲压比越高； 飞行速度和流动损失一定，大气温度越高，冲压比越低。23. 进气道结冰会减少进气量、引起发动机性能损失，导致发动 机故障。24. 进气道需要防冰的部位：进气整流罩、前整流锥、压气机IGV。热空气防冰、电加温防冰、热空气电加温混合防冰。25. 压气机分为轴流式和离心式压气机。26. 离心式压气机组成：导流器、叶轮、扩压器、导气管等。叶 轮利用扩散增压和离心增压来提高空气的压力。27. 离心式压气机特点：单级增压比

12、高 4-5、稳定工作、结构简单 可靠、重量轻、启动功率小、流量损失大、效率低、迎风面积大、阻 力大、不利于多级增压。28. 轴流式压气机由静子（内外整流环、叶片安装在机匣上）和 转子（叶片装在鼓盘上构成的多个叶轮组成）组成。机匣由圆筒、分 半式的圆筒组成。利用扩散增压原理提高空气压力。29. 叶片由叶身和榫头组成。榫头种类：销钉式、燕尾型式（尺 寸小、重量轻、强度大、易加工、成本低）、棕树型。压气机转子分 为：鼓式、盘式、鼓盘式；等内径、等外径、等中径。30. 轴流式压气机特点：单级增压比低 1.15-1.35、多级增压比高 迎风面积小、阻力小、结构复杂。31. 压气机参数：增压比、压气机效率

13、。流动损失：叶型损失 （粘性摩擦损失、气流分离损失、尾流损失、尾流和主流的掺混损失、 激波损失）、二次损失（叶尖导流损失、叶背叶盆潜流损失）。压气机流量特性？32. 压气机喘振：轴向低频高幅振荡；导致机械振动、热端超限、 损坏部件。33. 喘振现象：尖哨声变低沉、振动加大、出口总压和流量波动、 转速不稳定、推力下降、EGT升高超温、放炮熄火。34. 喘振原因：气流攻角过大，在大多数叶片的叶背出发生分离。35. 防喘措施：压气机中间级放气（改变相对速度大小和方向）、 可调导向叶片（改变相对速度方向）和整流叶片、双转子或多转子设 计（改变相对速度方向）。36. 喘振出现阶段：启动、加速、减速、反推

14、。多转子加速时高 压转子易进入喘振区，减速时低压转子易进入喘振区。37. 喘振的探测依据：压气机出口压力的下降率、转子的减速率。38. 对燃烧室的要求：点火可靠（油气比、余气系数）、燃烧稳 定（燃烧时的气流速度等于火焰传播速度）、燃烧完全（燃烧效率）、 总压损失小（总压恢复系数）、尺寸小（容热强度）、出口温度分布 满足要求（距叶尖约三分之一处温度最高）、排气污染小。39. 余气系数表示富油和贫油的程度，1 富油，1 贫油。一般 3.5-4.5。40. 燃烧室气流总压下降原因：扩压产生的流阻损失、摩擦损失、 冷热掺混损失、加热燃烧的热阻损失。41. 燃烧室分类：管型、环型、管环型。由壳体、火焰筒

15、、旋流 器、喷油嘴、点火装置组成。42. 环型燃烧室特点：迎风面积小、重量轻、点火性能好、总压 损失小、出口温度分布均匀、结构紧凑。43. 降低燃烧室空气流速：扩散器、旋流器、分股进气。44. 提高火焰传播速度：分股进气、燃/滑油热交换器加热、喷油 嘴、旋流器。45. 燃烧时常见故障：局部过热（筒变形或安装不当破坏空气流 动、喷油装置不正常喷雾化油）、熄火（贫油熄火、富油熄火）。46. 防空中熄火：按规定柔和操作、防喘、保证喷油雾化良好。47. 涡轮分类：径流式、轴流式（冲击式（叶片中厚边薄）、反 力式（叶片前厚后薄）、冲击反力式）48. 带冠叶身特点：降低二次损失、减小扭弯变形、减振、相互 摩擦吸热、利于间隙控制。49. 枞树型榫头特点：重量轻、强度大、对应力集中不敏感、应 许受热膨胀、利用间隙通冷却气、拆装方便、加工精度要求高、容易 出现裂纹。50. 涡轮冷却：叶片冷却、涡轮盘冷却、间隙控制（被动冷却式、 主动冷却式）。51. 涡轮性能参数：落压比、涡轮功、涡轮效率 0.91-0.94、涡轮 功率。52. 涡轮常见故障：裂纹，热应力。常在或穿过前后缘，裂纹 方向与叶片长度方向垂直。53. 喷管：亚音速（收敛）、超音速（先收敛后扩张）。亚音速 喷管有排气管（壳体、整流锥、支板）和喷口组成。54. 提高喷气速度的方法：提高喷口进口总温（提高涡轮前燃气