北航-发动机原理(第3章1节)

北航-发动机原理(第3章1节)

第三 涡章发喷动机究研喷涡动发机各种条在下件能的性变影化响动发机性能化的原因:变 . 1行飞件条2 .门位置油 3. 调节规律4 . 大气件条

第

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节一 部各件的共同作工、共同工一及作同共工作线 各部件 组合整台发成机，动件部的间相互作 用影和响称“共同为工作。 ” 部件各须满必足的同工作条共：件– 流量连续– 压气机与涡功率平衡 轮 压气–机涡与转轮速相等n:=nk – 压T平力衡：P2*b=P *3

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气压机与轮流量连涡续压机气 进口空流气 涡轮量向导 喉器燃气道流 涡量导轮器 向处当临于界 或临界时超q( dx )=1 压增与比温比、 q(1 )关的系

qm a mgq qmg

K*1pA1 q (1) T1*

K pdx *dAxq ( xd *) Txd* K p2 b d xAdx q ( dx)

T3 ** p2

mqg mq a cqoo l q fm qma * k

p1*

Dq( 1 )3T* T1*

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*

k *2pp1

*

D T3* 1*

Tq (1)

温当比一定度，时发 机动流能通与力 增比压成比； 正 温度越比，高等值线 越陡； 当进气 温一度定时 提高，涡轮温度将前 导压致气机作点工 移喘振向边。界

压

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气与机涡功率轮衡平 单位气压功 单位机轮涡功

k Cpw1T*[( )k wT C pT[1 *3 * 1 * 1)] /

1k*( T)* 3* ] T 1

功 平衡 当轮涡胀膨 比等于数时常:为B数

w常 Tm wk C pT[1 *T 3 B *e k1 * T*1 k* e k ( k )

1*( )

T*] T m

1 1 *

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w mT w k C pT [ 1 3*

1( T) 1* ] m* T

压 机所气需功率与涡轮温前度、涡轮膨胀比的关系– 当飞行条件变 化引起压机气变功时化，维 为持平功衡，必须改变轮前温涡或涡轮膨胀 度比否则，导将致子转速转变。

化

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平功衡程当涡方膨轮胀比为 数时

常Tw mkw*Cp T1*[ (K) * k 1 ]

1 CpT [ 1 3

1* (* T)

* ] T m 1

* T3 B ek* 1 * T* 1 k* ek ( )

k 1 * 流量连

k 续

p*2p 1*

* D

T 3T1

**q (1)

发动

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共机同工作程 方 立联去消温 比度–膨 胀=比常数– 几何 寸尺固定* k * 2pp1*

DT3*T1

*q 1()

*T 3 T* 1

* eB k1 * k获得

共同工作程方同共作工线

ek* (

* k)

1

(q1 )

k ek 1 **

k*

C

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涡轮与喷管尾共同工作 涡导向轮 喉器截面道流量 尾 喷 喉管截面流量 道 流量续条连件入多引指数n变

qmgT’ qmgN

* K dpx Ax d( dxq)

dT*x pK8A8 q ( )

8*

* Kp3 dx dxA ( qxd)

T3 4T2 n n 1 *

*8T

*

* K p e4 A q( 8 )8轮涡尾喷管和

临界 状态或临界时超q( xd=);1q( 8) = 且A1d、A8x定不固变mgT q qm Ng

T* 常=数 T **p3 p

4

*

[ dx Adxq( d x )

A8 qe 8 ()]

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发动机共工同线作 压在机气特性上图的表示 一几台不何的变动发 机，当尾管喷于临 处工界状态作时： 论无行飞条件发或 动机作工转速何变如 化动发机共的工作同 总在同一条点工线上 移动 作 同工作线与每一条 等共似相速线有唯一 转点交

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发动共机工作同线 飞行当件一条时： – 定转增加速工作点， 沿作工线上右 – 移速转降，工低作沿点工 线作左下 移当 速转一时： 定– 行M飞数加，增作 点工工沿线作左移下 飞–高行度增(低于加 1公1)里工作，沿 点作工右线上移 飞 条行件转速、化变归结n为 1T*

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演 稿

示1文

2

3

等后

牡蛎拉拉 拉牡蛎拉g岚奣尛

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动发机共工同作线 A8当化变，时引 起轮涡胀比膨变化，共 同作线工移动 ，8A 越，越小靠近振边喘界。 当尾喷 进管入临亚 界状时态对应每，个一飞 行M有一数条共 工作同线，M越低数 ，靠近喘振边界越。

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* T

涡轮膨胀比 尾随喷管p4 dx Axdq( d x )道截面积喉成正变比 化1 * *Twm wk CpT 3[ 1 k] 1 T m 为 持功维衡，涡轮 * k平 ( T) 前温 度须必变化

** 3p [

eA 8q (8 ) ]

2 n 1n

涡 前温度轮变引化 起同共工作移点动 –8A减 ，小作工移点向 振边界 喘 –A8增 大，作点远 离喘振边界

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工要结重 论 动发机部各件同共工的结作 共果同工作 线。 无 论行条件飞或动机发工转速如作 变何化，动发的机工点总作在同工作 线上移共。 动当A8变化时 引起涡轮，膨比胀变， 化同工共作移动线 A8, 小，越越近 喘振边靠界

。

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、调节二规律 由各件部同工作关系共发，机工动作点构成 同共工作线，即使但已飞行知条件，不能仍确 发定动在机作线的哪一工点作工。 为控制 工作点工在作线上的点落，须必发对动 机行进自调节。动 自动 调装置的节目的: 最大–限度挥发性能力和最有潜利用使发机 动 满足 机在不飞同飞行件下条的求要；– 确发动机保工安全作；– 便 于驶员驾操。

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最大作状态调节律规 的目：在 任何行飞条件下 发，机动尽能可发最 出大力推 。 三种可能 调的节律规– n= n d,

8=A C– T* 3 T=3*d ,8AC=

–n= d, T3* n=T 3*d

n

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= dn ,当飞 条行变件

化8=ACqmf n= dn–n 调参数 – 被mqf调 节中介 T3* 随将行条飞 变化件

。 nnd转速调 节器qmf动发机n

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T*3 = T3*d A,8C= 当飞行 条件变化qmf T3 * T3=* d–T * 被调参3 –数qm 调f中节介T3

* T3*

dT*3调节器qmf发动机3*T n随将飞条行件变化

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n = n,d T* = T3*d3 飞行当条件化变qmf n =dn8A T3* = T*d – 3n T3* 、调参数 被–q m 、f A8调节中 介A8将随飞 条行件变化nnd 速转 节调器

mfq发n

动

机T3* T3d*3T调节器*

A8T*3

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实在应际中常采用用第种调节规一律 n= nd–保 持速，转以可获得最大力 推 –某飞些条件行，下能超可温 温作度为调参数被有定困难一 。 喷管喉尾道面截积续可调，连加调增节 构的复机性杂

。

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