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1、北京航空航天大学毕业论文答辩先进民用涡扇发动机的关键技术综述研究先进民用涡扇发动机的关键技术综述研究飞行学院飞行学院报告目录报告目录课题的背景课题的背景1论文内容构成论文内容构成2结论结论3飞行学院飞行学院课题的背景课题的背景 二十世纪六十年代之后，涡扇发动机逐渐取代涡喷发动机，成为民用飞机的主要动力装置。经过三十多年的发展，涡扇发动机的性能、经济性、安全性、可靠性和可维护性以及噪声和污染物排放等指标都有了显著的改进。为了保持其在发动机领域的优势,世界各航空发动机技术先进国家都先后实施了大规模的发动机研究计划。这些计划的实施,使得民航涡扇发动机技术得到了突飞猛进的发展。我国实施大飞机计划的瓶颈
2、，正是对大功率先进涡扇发动机的需求。研究先进民用涡扇发动机的关键技术，探究其发展的路径，有着重要的现实意义。飞行学院飞行学院论文内容构成论文内容构成涡扇发动机的原理及其性能涡扇发动机的原理及其性能涡扇发动机研发制造关键技术及其难点介绍涡扇发动机研发制造关键技术及其难点介绍先进民用涡扇发动机的未来先进民用涡扇发动机的未来飞行学院飞行学院涡扇发动机的原理及其性能涡扇发动机的原理及其性能涡扇扇发动机的机的 构造构造涡扇发动机的涡扇发动机的 工作原理工作原理涡扇发动机的涡扇发动机的原理及其性能原理及其性能飞行学院飞行学院涡扇发动机原理图涡扇发动机原理图 涡轮风扇发动机由风扇、低压压气机(高涵比涡扇特有
3、)、高压压气机、燃烧室、驱动压气机的高压涡轮、驱动风扇的低压涡轮和排气系统组成。其中高压压气机、燃烧室和高压涡轮三部分统称为核心机。飞行学院飞行学院涡扇发动机的工作原理涡扇发动机的工作原理从物理学角度解释，可分为两部分：热力循环热力循环推力产生推力产生飞行学院飞行学院 涡扇发动机研发制造关键技术及其难点介绍涡扇发动机研发制造关键技术及其难点介绍涡轮设计技术涡轮设计技术 大涵道比大涵道比风扇扇压气机气机 设计技技术 发动机机噪声控制噪声控制 发动机机控制系控制系统 发动机机材料技材料技术关键技术关键技术飞行学院飞行学院大涵道比风扇压气机设计技术大涵道比风扇压气机设计技术风扇风扇/压气机压气机设计
4、技术设计技术全三维全三维风扇压气机风扇压气机设计技术设计技术多级高压多级高压压气机匹配压气机匹配飞行学院飞行学院涡轮设计技术涡轮设计技术叶尖间隙主动控制技术叶尖间隙主动控制技术高效冷却技术高效冷却技术高负荷高效率涡轮高负荷高效率涡轮飞行学院飞行学院高负荷高效率涡轮高负荷高效率涡轮GEnx发动机对转涡轮的 三维造型图R&R公司的低压涡轮叶片飞行学院飞行学院高效冷却技术高效冷却技术涡轮冷却技术的发展飞行学院飞行学院高效冷却技术高效冷却技术RIT 1225K实心叶片实心叶片RIT 1477K对流叶片对流叶片RIT 1922K单晶对流单晶对流/ /气膜冷却叶片气膜冷却叶片RIT 2200K单晶发汗冷却
5、叶片单晶发汗冷却叶片50年代70年代90年代未来飞行学院飞行学院发动机材料技术发动机材料技术1耐温性较低, 但其比强度高、比刚度高、耐疲劳与耐腐蚀性好、阻噪能力强。树脂基复合材料2比强度高、比刚度高、使用温度高及疲劳和蠕变性能好。金属基复合材料3耐温高，密度低，具有类似金属的断裂行为，对裂纹不敏感，不发生灾难性的损毁，可代替高温合金作为热端部件结构材料。陶瓷基复合材料4碳/碳复合材料（C/C）的最显著的优点是耐高温（1800 2000）和低密度（约1.9g/cm3）。但必须解决C/C 抗氧化的问题。碳/碳复合材料飞行学院飞行学院发动机控制系统发动机控制系统控制系统发动机基本工作状机基本工作状态
6、变化化对 控制的要求控制的要求不同环境条件下的等推力要求不同环境条件下的等推力要求过渡态的调节要求过渡态的调节要求限制极限状态下发动机参数限制极限状态下发动机参数等等喷口面口面积条件下条件下 调节转速或温度要求速或温度要求采用全权限数字电子控制技术采用全权限数字电子控制技术飞行学院飞行学院发动机噪声的控制发动机噪声的控制方法一方法一对已经产生的噪声采取消声措施。例如, 在进气道部分、风扇机匣及排气部分采用消声垫以吸收噪声。方法二方法二另一方面从产生声源上采取措施, 特别是对风扇叶片的数量、风扇部件转静子之间的距离进行噪声控制设计。 噪声影响范围取决于发动机类型、发动机推力、爬高和着陆的航迹,
7、对大中型燃气涡轮发动机, 噪声的影响可波及25-35平方公里, 对噪声的控制是民机的适航性要求之一。解决噪声问题基本上从两方面着手:飞行学院飞行学院发动机噪声的控制发动机噪声的控制齿轮驱动涡扇发动机概念图飞行学院飞行学院发动机噪声的控制发动机噪声的控制四种不同形式的出口导向叶片飞行学院飞行学院先进民用涡扇发动机的未来先进民用涡扇发动机的未来 论文已经系统的分析了涡扇发动机的原理，性能，及其各项关键技术。从中不难看出当代民航发展对涡扇发动机的进步要求。所以，总结今后1020 年民用航空涡扇发动机的发展趋势：进一步改善发动机的经济性和可靠性安静而清洁的发动机多电或全电发动机智能发动机飞行学院飞行学
8、院先进民用涡扇发动机的未来先进民用涡扇发动机的未来超音速民航机的发动机新型发动机的创新研究（如脉冲爆燃发动机） 同时本人也总结归纳得出解决我国民用涡扇发动机关键技术的途径和对我国发动机工业建设的建议：充分认识发动机制造工艺技术的重要性加强制造技术基础科研工作，开展创新性探索研究尽快突破航空发动机的关键制造技术飞行学院飞行学院先进民用涡扇发动机的未来先进民用涡扇发动机的未来加强航空发动机制造规范研究加强专业化零件生产线建设加强发动机工艺数据库建设加强工艺仿真技术研究设计-材料-工艺密切配合加快航空发动机信息化平台建设重视人才建设飞行学院飞行学院结论结论从上世纪80年代末开始, 为了使民用涡扇发动机更具竞争力,世界航空先进国家都先后实施了大规模发动机研究计划。这些计划的实施,使得涡扇发动机的各项关键技术得到了突飞猛进的发展, 发动机的性能、寿命、可靠性等得到了极大的提高。 发动机是飞机的“心脏”, 是推动飞机快速发展的原动力。人类在航空领域中的每一次重大的革命性进展, 无不与航空关键技术的突破和进步密切相关。事实证明，购买换不来技术自主化，发动机关键技术不突破，就无法掌握大型飞机研制的主动权。关键技术一定要自我研发，即使代价巨大，也是必要的！报告结束：请老师批评指正
