航空發(fā)動機技術(shù)性能參數(shù)知識考點

航空發(fā)動機技術(shù)功能參數(shù)知識考點姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.航空發(fā)動機的主要功能是：

A.提供動力

B.控制飛機姿態(tài)

C.提供升力

D.驅(qū)動飛機的襟翼和尾翼

答案：A.提供動力

解題思路：航空發(fā)動機的主要作用是產(chǎn)生推力，從而驅(qū)動飛機前進，實現(xiàn)飛行。雖然發(fā)動機也涉及到飛機的姿態(tài)控制，但其根本功能是提供動力。

2.航空發(fā)動機的熱效率通常在以下哪個范圍內(nèi)？

A.20%30%

B.30%40%

C.40%50%

D.50%60%

答案：A.20%30%

解題思路：目前航空發(fā)動機的熱效率普遍較低，一般在20%到30%之間，主要由于熱力轉(zhuǎn)換過程中的能量損失。

3.渦輪風(fēng)扇發(fā)動機（TFE）的主要組成部分包括：

A.壓氣機、燃燒室、渦輪

B.壓氣機、渦輪、尾噴管

C.壓氣機、渦輪、風(fēng)扇

D.壓氣機、燃燒室、尾噴管

答案：C.壓氣機、渦輪、風(fēng)扇

解題思路：渦輪風(fēng)扇發(fā)動機包含壓氣機、渦輪和風(fēng)扇三個主要部分，風(fēng)扇用于提高進氣效率，從而增加發(fā)動機的推力。

4.航空發(fā)動機的渦輪葉片通常采用以下哪種材料？

A.鋼

B.鋁合金

C.鈦合金

D.不銹鋼

答案：C.鈦合金

解題思路：渦輪葉片在高溫高壓的環(huán)境中工作，需要具備良好的耐熱和耐腐蝕功能，鈦合金因其優(yōu)異的功能成為首選材料。

5.發(fā)動機的推力與以下哪個參數(shù)成正比？

A.發(fā)動機轉(zhuǎn)速

B.發(fā)動機溫度

C.發(fā)動機壓力

D.發(fā)動機流量

答案：A.發(fā)動機轉(zhuǎn)速

解題思路：發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，進氣量和燃燒效率越高，從而產(chǎn)生更大的推力。

6.航空發(fā)動機的比推力是指：

A.單位質(zhì)量燃料產(chǎn)生的推力

B.單位面積燃燒室產(chǎn)生的推力

C.單位體積燃料產(chǎn)生的推力

D.單位質(zhì)量渦輪產(chǎn)生的推力

答案：A.單位質(zhì)量燃料產(chǎn)生的推力

解題思路：比推力是衡量發(fā)動機效率的重要指標，指單位質(zhì)量燃料所產(chǎn)生的推力。

7.發(fā)動機的燃油消耗率通常以下哪個單位表示？

A.千克/小時

B.升/小時

C.千克/升

D.升/千克

答案：D.升/千克

解題思路：燃油消耗率通常以每千克推力消耗的燃油量表示，單位為升/千克。

8.航空發(fā)動機的渦輪前溫度（TIT）通常在以下哪個范圍內(nèi)？

A.500700°C

B.700900°C

C.9001100°C

D.11001300°C

答案：B.700900°C

解題思路：渦輪前溫度（TIT）是發(fā)動機熱力循環(huán)的關(guān)鍵參數(shù)，一般在700°C到900°C之間。二、填空題1.航空發(fā)動機的壓縮效率是指在單位時間內(nèi)，發(fā)動機壓縮器對空氣做功，使空氣壓力增加的能力與空氣被壓縮前后的壓力差之比。

2.發(fā)動機的燃油噴射系統(tǒng)通常包括燃油泵、燃油濾清器、燃油噴射器、燃油分配器和噴射控制系統(tǒng)。

3.航空發(fā)動機的渦輪葉片材料要求具有高強度、高耐溫性和抗腐蝕功能，通常采用鈦合金或高溫合金等。

4.發(fā)動機的推重比是指發(fā)動機推力與自重的比值，表示發(fā)動機提供的推力與發(fā)動機重量之間的關(guān)系。

5.發(fā)動機的燃油消耗率與飛行高度、飛行速度、飛行負載以及發(fā)動機的效率等因素有關(guān)。

答案及解題思路：

1.答案：單位時間內(nèi)，發(fā)動機壓縮器對空氣做功，使空氣壓力增加的能力與空氣被壓縮前后的壓力差之比。

解題思路：壓縮效率的定義即為壓縮過程中效率的具體表達，需要從效率的定義入手，理解其在航空發(fā)動機中的意義。

2.答案：燃油泵、燃油濾清器、燃油噴射器、燃油分配器和噴射控制系統(tǒng)。

解題思路：考察燃油噴射系統(tǒng)的基本組成，需了解燃油噴射系統(tǒng)在發(fā)動機中的功能和組成部分。

3.答案：具有高強度、高耐溫性和抗腐蝕功能。

解題思路：考察渦輪葉片的材料要求，需要知道渦輪葉片工作環(huán)境的嚴酷性及其材料必須滿足的功能標準。

4.答案：發(fā)動機推力與自重的比值，表示發(fā)動機提供的推力與發(fā)動機重量之間的關(guān)系。

解題思路：推重比是衡量發(fā)動機功能的重要參數(shù)，理解推重比的概念即可正確回答。

5.答案：飛行高度、飛行速度、飛行負載以及發(fā)動機的效率等因素有關(guān)。

解題思路：燃油消耗率受到多種因素影響，需理解不同因素如何影響燃油消耗，結(jié)合實際飛行條件進行分析。三、判斷題1.航空發(fā)動機的燃燒效率越高，其熱效率也越高。（）

解答：正確。

解題思路：燃燒效率是指燃料在燃燒過程中轉(zhuǎn)化為熱能的比例，熱效率是指熱能轉(zhuǎn)化為機械能的比例。燃燒效率越高，意味著燃料燃燒越充分，轉(zhuǎn)化為熱能的比例增加，從而熱效率也會提高。

2.發(fā)動機的渦輪前溫度越高，其推力也越大。（）

解答：正確。

解題思路：渦輪前溫度是渦輪進口處的溫度，溫度越高，氣體膨脹做功的能力越強，從而增加發(fā)動機的推力。

3.航空發(fā)動機的比推力與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速無關(guān)。（）

解答：錯誤。

解題思路：比推力是指單位重量燃料產(chǎn)生的推力，它與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速有關(guān)。轉(zhuǎn)速越高，發(fā)動機的推力也會相應(yīng)增加。

4.發(fā)動機的燃油消耗率與發(fā)動機的推力成正比。（）

解答：錯誤。

解題思路：燃油消耗率是指單位時間內(nèi)消耗的燃油量，它與發(fā)動機的推力不是簡單的正比關(guān)系。在某些情況下，推力增加時，燃油消耗率反而會降低。

5.航空發(fā)動機的燃油噴射系統(tǒng)對發(fā)動機的功能影響不大。（）

解答：錯誤。

解題思路：燃油噴射系統(tǒng)對發(fā)動機的功能有重要影響。合理的燃油噴射系統(tǒng)可以提高燃燒效率，降低燃油消耗，從而提高發(fā)動機的功能。四、簡答題1.簡述航空發(fā)動機的組成及其功能。

答案：

航空發(fā)動機由以下幾個主要部分組成：

壓縮系統(tǒng)：包括風(fēng)扇、壓氣機等，其功能是吸入空氣，將其壓縮到高壓力。

燃燒室：將壓縮的空氣和燃油混合，進行燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體。

擴壓系統(tǒng)：包括渦輪、渦輪噴管等，其功能是將燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體膨脹，產(chǎn)生推力。

解題思路：

解答時首先列出航空發(fā)動機的主要組成部分，然后分別闡述各部分的功能?？山Y(jié)合實際案例說明各部分在發(fā)動機工作中的作用。

2.簡述航空發(fā)動機的壓縮效率對發(fā)動機功能的影響。

答案：

壓縮效率是指壓縮系統(tǒng)將吸入的空氣壓縮到預(yù)定壓力所需做的功與所吸入空氣的能量的比值。壓縮效率越高，發(fā)動機的推力越大，燃油消耗率越低，發(fā)動機的功能越好。

解題思路：

解答時首先解釋壓縮效率的概念，然后說明壓縮效率對發(fā)動機功能的影響，包括推力、燃油消耗率等方面?？山Y(jié)合實際案例說明壓縮效率對發(fā)動機功能的具體影響。

3.簡述渦輪風(fēng)扇發(fā)動機（TFE）與傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機的區(qū)別。

答案：

渦輪風(fēng)扇發(fā)動機（TFE）與傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機的主要區(qū)別在于：

TFE采用風(fēng)扇進行空氣壓縮，而傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機采用壓氣機進行空氣壓縮。

TFE的空氣流量較大，燃燒效率較低，但燃油消耗率較低；傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機的空氣流量較小，燃燒效率較高，但燃油消耗率較高。

解題思路：

解答時先列出兩種發(fā)動機的區(qū)別點，然后分別闡述各自的特點。可結(jié)合實際案例說明兩種發(fā)動機在功能、燃油消耗率等方面的差異。

4.簡述發(fā)動機的燃油噴射系統(tǒng)對發(fā)動機功能的影響。

答案：

發(fā)動機的燃油噴射系統(tǒng)對發(fā)動機功能的影響主要體現(xiàn)在以下方面：

燃油噴射系統(tǒng)的噴射壓力和噴射角度影響燃油的霧化效果，進而影響燃燒效率。

燃油噴射系統(tǒng)的噴射頻率和噴射量影響發(fā)動機的功率和燃油消耗率。

解題思路：

解答時首先解釋燃油噴射系統(tǒng)的功能，然后闡述其對發(fā)動機功能的影響，包括燃燒效率、功率、燃油消耗率等方面?？山Y(jié)合實際案例說明燃油噴射系統(tǒng)對發(fā)動機功能的具體影響。

5.簡述發(fā)動機的渦輪葉片材料對發(fā)動機功能的影響。

答案：

發(fā)動機的渦輪葉片材料對發(fā)動機功能的影響主要體現(xiàn)在以下方面：

渦輪葉片材料的熱強度和抗氧化功能影響渦輪葉片的壽命和可靠性。

渦輪葉片材料的重量和強度影響發(fā)動機的推重比和燃油消耗率。

解題思路：

解答時首先解釋渦輪葉片材料對發(fā)動機功能的影響，然后闡述其對壽命、可靠性、推重比和燃油消耗率等方面的影響?？山Y(jié)合實際案例說明渦輪葉片材料對發(fā)動機功能的具體影響。五、論述題1.論述航空發(fā)動機的熱效率對發(fā)動機功能的影響。

（1）熱效率的定義與計算

熱效率是航空發(fā)動機功能的一個重要指標，它反映了發(fā)動機將燃油能量轉(zhuǎn)換為機械能的效率。熱效率的計算公式為：

\[\text{熱效率}=\frac{\text{輸出的功率}}{\text{輸入的熱量}}\]

（2）熱效率對發(fā)動機功能的影響

提高熱效率可以減少燃油消耗，從而降低運營成本。

熱效率高的發(fā)動機可以在相同的燃油消耗下提供更大的推力。

提高熱效率可以減輕發(fā)動機重量，提高飛機的載重能力和航程。

（3）實例分析

以某型民用渦扇發(fā)動機為例，通過優(yōu)化燃燒室設(shè)計、提高渦輪效率等措施，熱效率提升了5%，使得該發(fā)動機的燃油消耗率降低了10%。

2.論述航空發(fā)動機的推重比對發(fā)動機功能的影響。

（1）推重比的定義

推重比是航空發(fā)動機產(chǎn)生的推力與其重量（重力）的比值。

（2）推重比對發(fā)動機功能的影響

推重比越高，發(fā)動機在相同的重量下產(chǎn)生的推力越大，飛機的爬升功能越好。

高推重比意味著發(fā)動機的推力強大，適用于高速飛行的飛機。

推重比的增加可能帶來結(jié)構(gòu)強度的挑戰(zhàn)。

（3）實例分析

某型軍用戰(zhàn)斗機的發(fā)動機推重比達到了10，使得該戰(zhàn)斗機具備高速突防和超音速飛行的能力。

3.論述航空發(fā)動機的燃油消耗率對發(fā)動機功能的影響。

（1）燃油消耗率的定義

燃油消耗率是指發(fā)動機在單位時間內(nèi)消耗的燃油量。

（2）燃油消耗率對發(fā)動機功能的影響

燃油消耗率低意味著燃油經(jīng)濟性好，有助于降低運營成本。

燃油消耗率與熱效率密切相關(guān)，低燃油消耗率通常伴高熱效率。

低燃油消耗率有助于提高飛機的航程。

（3）實例分析

某型民用發(fā)動機通過采用先進的燃燒技術(shù)，其燃油消耗率比同類發(fā)動機降低了20%，提高了航程。

4.論述航空發(fā)動機的渦輪前溫度對發(fā)動機功能的影響。

（1）渦輪前溫度的定義

渦輪前溫度是指渦輪進口處的氣體溫度。

（2）渦輪前溫度對發(fā)動機功能的影響

渦輪前溫度越高，渦輪效率越高，可以產(chǎn)生更大的推力。

高渦輪前溫度可能增加材料的熱應(yīng)力和磨損，影響發(fā)動機的壽命。

渦輪前溫度的升高受到材料耐熱性的限制。

（3）實例分析

某型發(fā)動機采用先進的渦輪葉片材料，將渦輪前溫度提高了100°C，從而提高了發(fā)動機的熱效率。

5.論述航空發(fā)動機的比推力對發(fā)動機功能的影響。

（1）比推力的定義

比推力是指發(fā)動機每千克燃料產(chǎn)生的推力。

（2）比推力對發(fā)動機功能的影響

比推力高意味著發(fā)動機效率高，可以提供更大的推力。

比推力與推重比密切相關(guān)，高比推力有助于提高飛機的飛行功能。

比推力的提高受到發(fā)動機設(shè)計和材料功能的限制。

（3）實例分析

某型軍用發(fā)動機通過優(yōu)化燃燒室設(shè)計和渦輪葉片材料，其比推力提高了15%，顯著提升了飛機的飛行功能。

答案及解題思路：

答案：

1.熱效率的提高有助于降低燃油消耗，增加推力，減輕重量。

2.推重比越高，飛機的爬升功能越好，適用于高速飛行的飛機。

3.燃油消耗率低意味著燃油經(jīng)濟性好，航程增加。

4.渦輪前溫度越高，渦輪效率越高，但需考慮材料耐熱性。

5.比推力高意味著發(fā)動機效率高，飛行功能好。

解題思路：

1.通過分析熱效率的定義及其在計算中的公式，結(jié)合實際案例，說明其對發(fā)動機功能的具體影響。

2.定義推重比，結(jié)合實例，闡述其對飛機飛行功能的提升作用。

3.解釋燃油消耗率的定義，通過比較不同發(fā)動機的燃油消耗率，說明其對經(jīng)濟性和航程的影響。

4.說明渦輪前溫度的定義，結(jié)合材料功能的限制，分析其對發(fā)動機功能的影響。

5.定義比推力，結(jié)合發(fā)動機設(shè)計和材料功能的優(yōu)化，討論其對飛行功能的提升。六、計算題1.已知某航空發(fā)動機的燃油消耗率為0.5千克/千克推力，求該發(fā)動機的推力為1000千克時的燃油消耗量。

解題過程：

已知燃油消耗率為0.5千克/千克推力，推力為1000千克，燃油消耗量計算公式為：

燃油消耗量=推力×燃油消耗率

則該發(fā)動機的燃油消耗量為：

燃油消耗量=1000千克×0.5千克/千克推力=500千克

2.已知某航空發(fā)動機的渦輪前溫度為1200°C，求該發(fā)動機的比推力。

解題過程：

比推力的計算公式為：

比推力=推力/燃油消耗率

由于本題沒有給出燃油消耗率，無法直接計算比推力。比推力的具體數(shù)值需查閱航空發(fā)動機的相關(guān)技術(shù)資料。

3.已知某航空發(fā)動機的推重比為10，求該發(fā)動機的推力。

解題過程：

推重比為推力與重力的比值，公式為：

推重比=推力/重力

設(shè)重力為G，則有：

10=推力/G

推力=10×G

本題未給出具體重力值，因此無法計算推力。

4.已知某航空發(fā)動機的燃油消耗率為0.4千克/升，求該發(fā)動機的燃油消耗量。

解題過程：

已知燃油消耗率為0.4千克/升，求燃油消耗量。設(shè)發(fā)動機每升燃油的體積為V升，燃油消耗量計算公式為：

燃油消耗量=燃油消耗率×燃油體積

則該發(fā)動機的燃油消耗量為：

燃油消耗量=0.4千克/升×V升=0.4V千克

5.已知某航空發(fā)動機的渦輪前溫度為900°C，求該發(fā)動機的壓縮效率。

解題過程：

壓縮效率的計算公式為：

壓縮效率=理論壓縮功/實際壓縮功

本題未給出實際壓縮功，因此無法計算壓縮效率。壓縮效率的具體數(shù)值需查閱航空發(fā)動機的相關(guān)技術(shù)資料。

答案及解題思路：

1.答案：500千克

解題思路：根據(jù)燃油消耗率和推力，通過計算公式得到燃油消耗量。

2.答案：無法直接計算

解題思路：比推力計算公式中缺少燃油消耗率，需要查閱資料。

3.答案：無法直接計算

解題思路：推重比計算公式中缺少重力值，需要查閱資料。

4.答案：0.4V千克

解題思路：根據(jù)燃油消耗率和燃油體積，通過計算公式得到燃油消耗量。

5.答案：無法直接計算

解題思路：壓縮效率計算公式中缺少實際壓縮功，需要查閱資料。七、應(yīng)用題1.某航空發(fā)動機的燃油消耗率為0.6千克/千克推力，求該發(fā)動機在飛行時間為2小時時的燃油消耗量。

解題過程

已知條件：燃油消耗率=0.6千克/千克推力，飛行時間=2小時

目標：計算燃油消耗量

燃油消耗量計算公式：燃油消耗量=燃油消耗率×飛行時間×發(fā)動機推力

求解：需要先知道發(fā)動機推力，假設(shè)發(fā)動機推力為F千克

最終公式：燃油消耗量=0.6×2×F=1.2F千克

答案

該發(fā)動機在飛行時間為2小時時的燃油消耗量為1.2F千克。

2.某航空發(fā)動機的比推力為200千克/千克推力，求該發(fā)動機在飛行高度為10000米時的推力。

解題過程

已知條件：比推力=200千克/千克推力，飛行高度=10000米

目標：計算推力

推力計算公式：推力=比推力×發(fā)動機推力

求解：需要先知道發(fā)動機推力，假設(shè)發(fā)動機推力為F千克

最終公式：推力=200×F=200F千克

答案

該發(fā)動機在飛行高度為10000米時的推力為200F千克。

3.某航空發(fā)動機的推重比為12，求該發(fā)動機在飛行速度為800千米/小時時的燃油消耗率。

解題過程

已知條件：推重比=12，飛行速度=800千米/小時

目標