發(fā)動機(jī)原理第三章3、4節(jié)課件

1、第三章第三章渦輪噴氣發(fā)動機(jī)渦輪噴氣發(fā)動機(jī)第三章第三章渦輪噴氣發(fā)動機(jī)渦輪噴氣發(fā)動機(jī) 第一節(jié)第一節(jié) 各部件的共同工作各部件的共同工作 第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)動機(jī)特性發(fā)動機(jī)特性 第三節(jié)第三節(jié) 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機(jī)雙軸渦輪噴氣發(fā)動機(jī) 第四節(jié)第四節(jié) 加力渦輪噴氣發(fā)動機(jī)加力渦輪噴氣發(fā)動機(jī)2021年12月16日2考試時間考試時間 暫定暫定12月月16日（日（15周周一）周周一） 下午下午4:00-6:002021年12月16日3內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧 油門特性油門特性 一定飛行條件和調(diào)節(jié)規(guī)律下，發(fā)動機(jī)推力、耗一定飛行條件和調(diào)節(jié)規(guī)律下，發(fā)動機(jī)推力、耗油率隨發(fā)動機(jī)油門位置的變化關(guān)系。油率隨發(fā)動機(jī)油門位置的變化關(guān)系。2021年

2、12月16日40.20.40.60.81.08001000120014001600 渦輪前溫度（K）ncor內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧 速度特性速度特性 發(fā)動機(jī)調(diào)節(jié)規(guī)律一定，飛行高度一定，發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)調(diào)節(jié)規(guī)律一定，飛行高度一定，發(fā)動機(jī)推力、耗油率等隨飛行推力、耗油率等隨飛行Ma的變化關(guān)系。的變化關(guān)系。2021年12月16日5內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧 高度特性高度特性 發(fā)動機(jī)調(diào)節(jié)規(guī)律一定，發(fā)動機(jī)調(diào)節(jié)規(guī)律一定，飛行飛行Ma一定，發(fā)動機(jī)一定，發(fā)動機(jī)推力、耗油率等隨飛行推力、耗油率等隨飛行高度的變化關(guān)系。高度的變化關(guān)系。2021年12月16日6內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧 過渡狀態(tài)特性過渡狀態(tài)特性 發(fā)動機(jī)性能及主要參數(shù)短時間內(nèi)發(fā)生

3、顯著變化發(fā)動機(jī)性能及主要參數(shù)短時間內(nèi)發(fā)生顯著變化的過程為過渡過程（動態(tài)過程）的過程為過渡過程（動態(tài)過程）2021年12月16日7內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧 過渡狀態(tài)特性過渡狀態(tài)特性地面起動地面起動 0轉(zhuǎn)速到慢車狀態(tài)轉(zhuǎn)速到慢車狀態(tài) 最小平衡轉(zhuǎn)速最小平衡轉(zhuǎn)速n 必須靠外動力源必須靠外動力源 分三個階段分三個階段 I 起動機(jī)帶轉(zhuǎn)起動機(jī)帶轉(zhuǎn) II 起動機(jī)和渦輪共同帶轉(zhuǎn)起動機(jī)和渦輪共同帶轉(zhuǎn) III 渦輪單獨(dú)帶轉(zhuǎn)渦輪單獨(dú)帶轉(zhuǎn)2021年12月16日8n1 點(diǎn)火轉(zhuǎn)速點(diǎn)火轉(zhuǎn)速n 最小平衡轉(zhuǎn)速最小平衡轉(zhuǎn)速 n2 起動機(jī)脫開轉(zhuǎn)速起動機(jī)脫開轉(zhuǎn)速內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧2021年12月16日9壓氣機(jī)渦輪燃燒室尾噴口功平衡流量連續(xù)1流量連

4、續(xù)2*31*1()kTDqT8*1,13t*4dxpconstp 11()kkkeconstq*3*111111pkkptmtcTeTc 前提：前提：單軸渦輪噴氣發(fā)動機(jī)單軸渦輪噴氣發(fā)動機(jī)幾何不可調(diào)幾何不可調(diào)1.1. 渦輪導(dǎo)向器和尾噴口臨界渦輪導(dǎo)向器和尾噴口臨界流量連續(xù)1：功平衡：流量連續(xù)2：第三節(jié)第三節(jié) 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機(jī)雙軸渦輪噴氣發(fā)動機(jī) 一、單軸渦噴發(fā)動機(jī)的發(fā)展瓶頸一、單軸渦噴發(fā)動機(jī)的發(fā)展瓶頸 二、雙軸渦輪發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)二、雙軸渦輪發(fā)動機(jī)的特點(diǎn) 三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作 四、尾噴管面積影響四、尾噴管面積影響 五、調(diào)節(jié)規(guī)律五、調(diào)節(jié)規(guī)律2021年12月16日10一、單軸渦噴發(fā)動機(jī)

5、的發(fā)展瓶頸一、單軸渦噴發(fā)動機(jī)的發(fā)展瓶頸 為何現(xiàn)役高性能航空發(fā)動機(jī)都是雙轉(zhuǎn)子或為何現(xiàn)役高性能航空發(fā)動機(jī)都是雙轉(zhuǎn)子或多轉(zhuǎn)子的？多轉(zhuǎn)子的？2021年12月16日11提高性能提高渦輪前溫度提高增壓比增加壓氣機(jī)級數(shù)非設(shè)計狀態(tài)壓氣機(jī)前后不匹配的情況加劇一、單軸渦噴發(fā)動機(jī)的發(fā)展瓶頸一、單軸渦噴發(fā)動機(jī)的發(fā)展瓶頸當(dāng)相似轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)相似轉(zhuǎn)速下降，P C 增壓比下降增壓比下降通道收縮速度相對過快，通道收縮速度相對過快，后面級成為后面級成為“瓶頸瓶頸” 壓氣機(jī)前面級正攻角壓氣機(jī)前面級正攻角 葉背分離葉背分離 壓氣機(jī)后面級負(fù)攻角壓氣機(jī)后面級負(fù)攻角 葉盆分離葉盆分離2021年12月16日12一、單軸渦噴發(fā)動機(jī)的發(fā)展瓶頸一

6、、單軸渦噴發(fā)動機(jī)的發(fā)展瓶頸2021年12月16日13一、單軸渦噴發(fā)動機(jī)的發(fā)展瓶頸一、單軸渦噴發(fā)動機(jī)的發(fā)展瓶頸2021年12月16日14一、單軸渦噴發(fā)動機(jī)的發(fā)展瓶頸一、單軸渦噴發(fā)動機(jī)的發(fā)展瓶頸 設(shè)計增壓比對單軸發(fā)動機(jī)工作線的影響設(shè)計增壓比對單軸發(fā)動機(jī)工作線的影響2021年12月16日15在低相似工作轉(zhuǎn)速下： 設(shè)計增壓比越高，喘振邊界越陡，工作線越平緩 設(shè)計增壓比越低，喘振邊界越平緩，工作線越陡高設(shè)計增壓比低設(shè)計增壓比二、雙軸渦輪發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)二、雙軸渦輪發(fā)動機(jī)的特點(diǎn) 在低在低ncor時：時： 低壓壓氣機(jī)負(fù)荷相對變重，轉(zhuǎn)速相對下降；低壓壓氣機(jī)負(fù)荷相對變重，轉(zhuǎn)速相對下降； 高壓壓氣機(jī)負(fù)荷相對變輕，轉(zhuǎn)速

7、相對升高；高壓壓氣機(jī)負(fù)荷相對變輕，轉(zhuǎn)速相對升高； 高壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速差增加，緩和了前高壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速差增加，緩和了前后不協(xié)調(diào)的矛盾。后不協(xié)調(diào)的矛盾。2021年12月16日16二、雙軸渦輪發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)二、雙軸渦輪發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)2021年12月16日17三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作2021年12月16日18對于高壓轉(zhuǎn)子，如果：l把低壓壓氣機(jī)出口視為進(jìn)氣道出口；l把低壓渦輪導(dǎo)向器視為尾噴管；那么，高壓轉(zhuǎn)子完全等同于一個單軸燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作2021年12月16日19低壓壓氣機(jī)高壓渦輪燃燒室尾噴口功平衡流量連續(xù)高壓壓氣機(jī)低壓渦輪功平衡流量連續(xù)

8、流量連續(xù)流量連續(xù)三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作2021年12月16日20低壓壓氣機(jī)高壓渦輪燃燒室尾噴口功平衡流量連續(xù)高壓壓氣機(jī)低壓渦輪流量連續(xù)低壓渦輪導(dǎo)向器相當(dāng)于高壓轉(zhuǎn)子的尾噴口低壓壓氣機(jī)出口相當(dāng)于高壓轉(zhuǎn)子的進(jìn)氣道高壓轉(zhuǎn)子等效于單軸渦輪噴氣發(fā)動機(jī)三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作 高壓轉(zhuǎn)子的共同工作方程高壓轉(zhuǎn)子的共同工作方程 （推導(dǎo)過程略）（推導(dǎo)過程略） 如果雙軸燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動機(jī)高壓渦輪導(dǎo)如果雙軸燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動機(jī)高壓渦輪導(dǎo)向器、低壓渦輪導(dǎo)向器處于臨界狀態(tài)，那向器、低壓渦輪導(dǎo)向器處于臨界狀態(tài)，那么，高壓轉(zhuǎn)子具有唯一的共同工作線。么，高壓轉(zhuǎn)子具有唯一的共同工作線。2021年12

9、月16日21*1.11()khkhkheconstq三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作 高、低壓渦輪膨脹比的分析高、低壓渦輪膨脹比的分析2021年12月16日22低壓壓氣機(jī)高壓渦輪燃燒室尾噴口高壓壓氣機(jī)低壓渦輪流量連續(xù)流量連續(xù)三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作 高、低壓渦輪膨脹比的分析高、低壓渦輪膨脹比的分析2021年12月16日2382*1*1,13.188tl*42*1*1,13th*3.1()()()()TlTldxlThThdxldxhkkcdxldxldxlkkdxldxldxldxhdxhdxhpA qconstpA qpA qconstpAq 低壓渦導(dǎo)與尾噴管流量連續(xù)

10、：高壓渦導(dǎo)與低壓渦導(dǎo)流量連續(xù)：對于雙軸燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動機(jī)，如果高壓渦輪導(dǎo)向器、低壓渦輪導(dǎo)向器、尾噴口都處于臨界狀態(tài)，那么，高壓渦輪、低壓渦輪的膨脹比都為常數(shù)。三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作2021年12月16日24低壓壓氣機(jī)高壓渦輪燃燒室尾噴口高壓壓氣機(jī)低壓渦輪功平衡流量連續(xù)三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作2021年12月16日25113.1.*2*11113.1*13.1*3.11.121*111()()()()mmmm dxlbdxhdxldxldxldxldxldxlThmmdxlklkhlqvfqqqpKA qK pA qKp AqqqTTTTppDqTpp 引氣低壓

11、壓氣機(jī)進(jìn)口流量與低壓渦輪導(dǎo)向器喉道質(zhì)量流量的關(guān)系為：（）根據(jù)流量連續(xù)：整理之后流量平衡方程變成：因為*2*11.11l1Dconst()klkhlbdxhdxldxldxlThppAKDKAq 若導(dǎo)向器為臨界狀態(tài)：三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作2021年12月16日261*1113.11*3.1*1*111()1)/1()11111(),()mpklklmptlmltlpklklklklptlmltlklkltltlq c Tq c TcTeeconstTceee 由低壓壓氣機(jī)和低壓渦輪的功平衡：整理后可得：其中，三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作2021年12月16日27*3

12、.11*1*3.1*11()11()klkhklklkhklklklTconstqTTeconstTeconstq 低壓壓氣機(jī)進(jìn)口流量與低壓渦輪導(dǎo)向器喉道質(zhì)量流量連續(xù)：低壓壓氣機(jī)與低壓渦輪功平衡：將上面兩式聯(lián)立，可得低壓轉(zhuǎn)子共同工作方程：三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作 雙軸渦噴發(fā)動機(jī)高、低壓轉(zhuǎn)子的共同工作方程：雙軸渦噴發(fā)動機(jī)高、低壓轉(zhuǎn)子的共同工作方程：2021年12月16日281.11()111( )2khkhkhklkhklklqeeq 高壓轉(zhuǎn)子：常數(shù)低壓轉(zhuǎn)子：常數(shù)分析：l高壓壓氣機(jī)共同工作線可在高壓壓氣機(jī)特性圖上唯一確定l低壓壓氣機(jī)共同方程包含高壓壓氣機(jī)增壓比，說明低壓轉(zhuǎn)子和高壓

13、轉(zhuǎn)子的共同工作點(diǎn)存在著關(guān)聯(lián)關(guān)系。l但是，當(dāng)確定了高壓轉(zhuǎn)子的共同工作點(diǎn)后，僅根據(jù)上述方程并不能確定低壓轉(zhuǎn)子的共同工作點(diǎn)，說明上述方程不足以完整的描述低壓轉(zhuǎn)子和高壓轉(zhuǎn)子的共同工作點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作2021年12月16日29低壓壓氣機(jī)高壓渦輪燃燒室尾噴口高壓壓氣機(jī)低壓渦輪流量連續(xù)三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作2021年12月16日30*1.11.11.11.11.111111*11.111.111.111*1*1.11.11*11()()()()(1)1()1()11klpklklpklklklklklp A qpTp AqAqKKpATqTTc T

14、Tc TTTqconstqe根據(jù)低壓壓氣機(jī)進(jìn)口和高壓壓氣機(jī)進(jìn)口的流量連續(xù)：低壓壓氣機(jī)功：將上面兩式聯(lián)立可得：1.1()該方程表明了高壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子之間的流量約束條件三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作2021年12月16日31共同工作方程組：1.11()111()2khkhkhklkhklklqeconsteqconst 高壓轉(zhuǎn)子：低壓轉(zhuǎn)子：1.11()3()11klklklqconstqe高、低壓壓氣機(jī)流量連續(xù)：上述共同工作方程說明：l 高、低壓轉(zhuǎn)子分別在高、低壓壓氣機(jī)特性圖上各有一條共同工作線。l 當(dāng)飛行條件變化時，發(fā)動機(jī)的工作點(diǎn)在其共同工作線上移動。高、低壓轉(zhuǎn)子的工作點(diǎn)存在對應(yīng)關(guān)系

15、，這種對應(yīng)關(guān)系取決于流量連續(xù)。l 當(dāng)發(fā)動機(jī)幾何不可調(diào)時，與單軸渦噴發(fā)動機(jī)一樣，只有一個調(diào)節(jié)中介，即主燃燒室的供油量。被調(diào)參數(shù)只能選取一個，無論選取哪個被調(diào)參數(shù)，共同工作線不變。三、各部件的共同工作三、各部件的共同工作2021年12月16日32共同工作方程組：1.11()111()2khkhkhklkhklklqeconsteqconst 高壓轉(zhuǎn)子：低壓轉(zhuǎn)子：1.11()3()11klklklqconstqe高、低壓壓氣機(jī)流量連續(xù)：四、尾噴管面積影響四、尾噴管面積影響2021年12月16日332*13.188*4*3.11*()()11()TlTlkkctldxldxldxlkhpthmhthp

16、A qpA qWc T *83.13*1.11.11.11()( )thconstkhtlmnATTTqqq 沿高壓轉(zhuǎn)子流量連續(xù)功平衡工作線下移沿低壓等轉(zhuǎn)速線上移接近喘振邊界假設(shè)調(diào)節(jié)規(guī)律：*1klnconstT四、尾噴管面積影響四、尾噴管面積影響2021年12月16日34單軸渦噴發(fā)動機(jī)：共同工作線遠(yuǎn)離喘振邊界雙軸渦噴發(fā)動機(jī)：低壓轉(zhuǎn)子：共同工作線靠近喘振邊界高壓轉(zhuǎn)子：共同工作線不受影響當(dāng)尾噴口面積A8增加時：五、調(diào)節(jié)規(guī)律五、調(diào)節(jié)規(guī)律 尾噴管幾何面積不可調(diào)，調(diào)節(jié)量：供油量尾噴管幾何面積不可調(diào)，調(diào)節(jié)量：供油量 可能的調(diào)節(jié)規(guī)律：可能的調(diào)節(jié)規(guī)律： 保持低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不變保持低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不變 保持高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)

17、速不變保持高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不變 保持渦輪前總溫不變保持渦輪前總溫不變2021年12月16日35五、調(diào)節(jié)規(guī)律五、調(diào)節(jié)規(guī)律 當(dāng)當(dāng)T1*上升時：上升時：低壓轉(zhuǎn)子加低壓轉(zhuǎn)子加“重重”，低壓轉(zhuǎn)速有下降的趨勢，低壓轉(zhuǎn)速有下降的趨勢；高壓轉(zhuǎn)子變高壓轉(zhuǎn)子變“輕輕”，高壓轉(zhuǎn)速有上升的趨勢，高壓轉(zhuǎn)速有上升的趨勢。2021年12月16日36五、調(diào)節(jié)規(guī)律五、調(diào)節(jié)規(guī)律 當(dāng)采用低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持不變的調(diào)節(jié)規(guī)律時：當(dāng)采用低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持不變的調(diào)節(jié)規(guī)律時： 為保持低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不變，調(diào)節(jié)器主動加油，提高為保持低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不變，調(diào)節(jié)器主動加油，提高T3*，增加渦輪功，結(jié)果使本來就有上升趨勢的高壓轉(zhuǎn)子，增加渦輪功，結(jié)果使本來就有上升趨勢

18、的高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升更多。轉(zhuǎn)速上升更多。 當(dāng)采用高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持不變的調(diào)節(jié)規(guī)律時：當(dāng)采用高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持不變的調(diào)節(jié)規(guī)律時： 為保持高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不變，調(diào)節(jié)器主動減油，降低為保持高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不變，調(diào)節(jié)器主動減油，降低T3*，減少渦輪功，結(jié)果使本來就有下降趨勢的低壓轉(zhuǎn)子，減少渦輪功，結(jié)果使本來就有下降趨勢的低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降更多。轉(zhuǎn)速下降更多。 當(dāng)采用渦輪前溫度保持不變的調(diào)節(jié)規(guī)律時：當(dāng)采用渦輪前溫度保持不變的調(diào)節(jié)規(guī)律時： 渦輪功基本保持不變，低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降，高壓轉(zhuǎn)子渦輪功基本保持不變，低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降，高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升。轉(zhuǎn)速上升。2021年12月16日37小結(jié)小結(jié)2021年12月16日38如果：幾何不

19、可調(diào)；導(dǎo)向器臨界；尾噴口臨界如果：幾何不可調(diào)；導(dǎo)向器臨界；尾噴口臨界單軸渦噴發(fā)動機(jī)單軸渦噴發(fā)動機(jī)雙軸渦噴發(fā)動機(jī)雙軸渦噴發(fā)動機(jī)共同工作方程共同工作方程共同工作方程共同工作方程唯一的共同工作線唯一的共同工作線高、低壓轉(zhuǎn)子各一條共同工作線，高、低壓轉(zhuǎn)子各一條共同工作線，兩者存在一一對應(yīng)關(guān)系。兩者存在一一對應(yīng)關(guān)系。11( )kkkeqconst1.11()111( )2khkhkhklkhklklqeconsteqconst 高壓轉(zhuǎn)子：低壓轉(zhuǎn)子：1.11()3( )11klklklqconstqe補(bǔ)充方程：小結(jié)小結(jié)2021年12月16日39單軸渦噴發(fā)動機(jī)單軸渦噴發(fā)動機(jī)雙軸渦噴發(fā)動機(jī)雙軸渦噴發(fā)動機(jī)增大增

20、大A8A8，共同工作線下移（遠(yuǎn)離，共同工作線下移（遠(yuǎn)離喘振）喘振）增大增大A8A8，共同工作線上移（接近喘振），共同工作線上移（接近喘振）A8A8變化對高壓轉(zhuǎn)子共同工作線沒影響變化對高壓轉(zhuǎn)子共同工作線沒影響klkh作業(yè)作業(yè)12021年12月16日40*33.max*1*21.1*1.12*11*11.112(3)(4)(5)flhWTTconstTTTTTTTnnTT 當(dāng)幾何不可調(diào)雙軸渦噴發(fā)動機(jī)采用如下調(diào)節(jié)規(guī)律時：忽略溫度對工質(zhì)物性的影響，增加，試分析：（）高、低壓壓氣機(jī)出口的溫度、分別如何變化，為什么？（ ） 、分別如何變化，為什么？高、低壓壓氣機(jī)增壓比分別如何變化，為什么？高、低壓壓氣機(jī)相

21、似換算轉(zhuǎn)速、分別如何變化，為什么？高h(yuǎn)lnn、低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比如何變化，為什么？作業(yè)作業(yè)2 其它條件不變時，減小雙軸渦噴發(fā)動機(jī)的其它條件不變時，減小雙軸渦噴發(fā)動機(jī)的尾噴管臨界面積或低壓渦輪導(dǎo)向器的臨界尾噴管臨界面積或低壓渦輪導(dǎo)向器的臨界面積，對低壓壓氣機(jī)的共同工作點(diǎn)如何影面積，對低壓壓氣機(jī)的共同工作點(diǎn)如何影響？對高壓壓氣機(jī)的共同工作點(diǎn)如何影響響？對高壓壓氣機(jī)的共同工作點(diǎn)如何影響？為什么？為什么？2021年12月16日41第三章第三章渦輪噴氣發(fā)動機(jī)渦輪噴氣發(fā)動機(jī) 第一節(jié)第一節(jié) 各部件的共同工作各部件的共同工作 第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)動機(jī)特性發(fā)動機(jī)特性 第三節(jié)第三節(jié) 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機(jī)雙軸渦輪噴氣發(fā)動機(jī)

22、第四節(jié)第四節(jié) 加力渦輪噴氣發(fā)動機(jī)加力渦輪噴氣發(fā)動機(jī)2021年12月16日42第四節(jié)第四節(jié) 加力渦輪噴氣發(fā)動機(jī)加力渦輪噴氣發(fā)動機(jī)一、分類一、分類二、噴液加力二、噴液加力三、復(fù)燃加力三、復(fù)燃加力2021年12月16日43一、分類一、分類 加力加力 發(fā)動機(jī)在最大狀態(tài)工發(fā)動機(jī)在最大狀態(tài)工作產(chǎn)生最大推力的基作產(chǎn)生最大推力的基礎(chǔ)上，再增加推力。礎(chǔ)上，再增加推力。 方法方法 噴液加力噴液加力 復(fù)燃加力復(fù)燃加力2021年12月16日44二、噴液加力二、噴液加力 在壓氣機(jī)進(jìn)口或燃燒室中噴入易蒸發(fā)的液在壓氣機(jī)進(jìn)口或燃燒室中噴入易蒸發(fā)的液體（水體（水+甲醇）甲醇） 壓氣機(jī)進(jìn)口噴水加力的工作原理：壓氣機(jī)進(jìn)口噴水加力的

23、工作原理： 噴入的液體吸收氣流中熱而蒸發(fā)，將氣體的吸噴入的液體吸收氣流中熱而蒸發(fā)，將氣體的吸熱（熵增）壓縮過程變?yōu)榉艧幔販p）壓縮過熱（熵增）壓縮過程變?yōu)榉艧幔販p）壓縮過程，在壓縮功不變的條件下可以獲得更高的壓程，在壓縮功不變的條件下可以獲得更高的壓氣機(jī)增壓比。氣機(jī)增壓比。 增壓比增加，空氣流量增加，排氣速度增加，增壓比增加，空氣流量增加，排氣速度增加，推力增加。推力增加。 2021年12月16日45二、噴液加力二、噴液加力2021年12月16日46Sh壓縮功壓縮功P1*P2*噴水噴水P2* 理想理想P2*不噴水不噴水在消耗相同壓縮功條件下獲得更高的增壓比在消耗相同壓縮功條件下獲得更高的增壓

24、比二、噴液加力二、噴液加力 推力增加程度正比于噴水量推力增加程度正比于噴水量 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 加力效果明顯加力效果明顯 經(jīng)濟(jì)性好經(jīng)濟(jì)性好 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 用水量大用水量大 腐蝕腐蝕 結(jié)冰結(jié)冰 僅限于起飛使用僅限于起飛使用2021年12月16日47三、復(fù)燃加力三、復(fù)燃加力 在渦輪后再增加一個燃燒室，利用燃?xì)庵惺Ｓ嗟脑跍u輪后再增加一個燃燒室，利用燃?xì)庵惺Ｓ嗟难酰俅螄娪腿紵?。氧，再次噴油燃燒?兩個燃燒室兩個燃燒室 前面稱為主燃燒室前面稱為主燃燒室 后面稱為加力燃燒室，參數(shù)下標(biāo)后面稱為加力燃燒室，參數(shù)下標(biāo)“af”2021年12月16日48三、復(fù)燃加力三、復(fù)燃加力1、加力工作原理、加力工作原理 因渦輪后無高速旋

25、因渦輪后無高速旋轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)件, 冷卻問題比較冷卻問題比較好解決好解決, 再次噴油燃再次噴油燃燒使氣流溫度燒使氣流溫度Taf*達(dá)達(dá) 2000 2100K 渦輪出口溫度渦輪出口溫度T4* 800 1100K2021年12月16日49afafafeafeafafTTFFFVppTpCVppTpCV*4*010*4*4910*90)1(12)1(12三、復(fù)燃加力三、復(fù)燃加力1、加力工作原理、加力工作原理 af加力加熱比加力加熱比 加力比加力比 af =22.5， 推力增加推力增加4050%2021年12月16日50FafafafeafeafafTTFFFVppTpCVppTpCV*4*010*4*4910

26、*90)1(12)1(12三、復(fù)燃加力三、復(fù)燃加力2、理想循環(huán)、理想循環(huán)2021年12月16日51多一個等壓加熱過程多一個等壓加熱過程三、復(fù)燃加力三、復(fù)燃加力2、理想循環(huán)、理想循環(huán) 循環(huán)總加熱量循環(huán)總加熱量q0 主燃燒室加熱量主燃燒室加熱量q0 加力燃燒室加熱量加力燃燒室加熱量qaf 放熱量放熱量q2 加力循環(huán)功加力循環(huán)功W af 加力循環(huán)熱效率加力循環(huán)熱效率 th.af2021年12月16日52*000.12290022.00()21afafafafafth afqqqCp TTVVWqqWqqq三、復(fù)燃加力三、復(fù)燃加力3、復(fù)燃加力對性能的影響、復(fù)燃加力對性能的影響2021年12月16日53復(fù)燃加力可以有效提高推復(fù)燃加力可以有效提高推力力復(fù)燃加力使發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性復(fù)燃加力使發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性變差變差推力提高以犧牲發(fā)動機(jī)經(jīng)推力提高以犧牲發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性作為代價濟(jì)性作為代價三、復(fù)燃加力三、復(fù)燃加力4、復(fù)燃加力發(fā)動機(jī)噴管喉道、復(fù)燃加力發(fā)動機(jī)噴管喉道A8必須可調(diào)必須可調(diào) 尾噴管與渦輪流量連續(xù)尾噴管與渦輪流量連續(xù)2021年12月16日54*3*3*4