空氣噴氣發(fā)動機燃氣渦輪發(fā)動機課件

空氣噴氣發(fā)動機主講人：田少政《燃氣渦輪發(fā)動機》01.無壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機02.有壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機目錄contents無壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機空氣噴氣發(fā)動機燃料燃燒時所需要的氧氣從空氣中獲得，因而只能在大氣層中飛行。空氣噴氣發(fā)動機可分為無壓氣機式和有壓氣機式兩種。1.無壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機這類發(fā)動機，空氣的壓縮是通過降低氣流自身速度（即沖壓作用）來完成的，沒有專門的壓氣機。它由進氣道、燃燒室和噴管組成，沒有任何主要的旋轉部件，如圖所示。進氣道燃燒室噴管沖壓式發(fā)動機無壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機飛行時，仰面氣流在發(fā)動機前和進入進氣道內速度降低，壓力、溫度升高，然后在燃燒室內與燃料混合并燃燒，高溫、高壓燃氣在噴管內膨脹加速，最后向外噴出，產生推力飛行速度越高，沖壓作用越強，推力也就越大，因而它適合作超音速和高超音速飛行。在低速飛行時，沖壓作用弱，產生的推力小，經濟性很差。飛行速度為零時（如起飛），根本不能產生推力，所以不能單獨使用，必須和其他類型的噴氣發(fā)動機組合起來使用。有壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機2.有壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機渦輪螺旋槳發(fā)動機渦輪風扇發(fā)動機渦輪噴氣發(fā)動機渦輪軸發(fā)動這類發(fā)動機除了通過沖壓作用外，主要依靠專門的壓氣機來完成空氣的壓縮，因都擁有其核心部件燃氣發(fā)生器（壓氣機，燃燒室，渦輪），統(tǒng)稱為燃氣渦輪發(fā)動機。又可分為:1渦輪噴氣發(fā)動機（簡稱渦噴）渦輪噴氣發(fā)動機由什么組成？進氣道壓氣機燃燒室渦輪噴管有壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機發(fā)動機工作時，空氣經壓氣機壓縮后，壓力提高，隨即進人燃燒室與燃料混合并燃燒，燃燒后形成的燃氣流入渦輪，渦輪便在高溫、高壓燃氣驅動下旋轉起來，從而帶動壓氣機工作，燃氣最后在噴管中膨脹加速，高速向外噴出而產生推力。渦輪噴氣發(fā)動機2渦輪螺旋槳發(fā)動機（簡稱渦槳）有壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機渦槳發(fā)動機與渦噴發(fā)動機的不同之處在于渦輪軸除帶動壓氣機外，還需通過減速器帶動螺旋槳，如圖所示。發(fā)動機工作時，主要由螺旋槳產生拉力；此外，還由噴氣的反作用而產生很小的推力。螺旋槳可由單轉子發(fā)動機的轉軸驅動或由雙轉子或三轉子發(fā)動機的自由渦輪（轉軸與發(fā)動機內驅動壓氣機的軸不相連的動力渦輪）驅動。渦槳發(fā)動機起飛拉力大，在中、低速飛行時具有較好的經濟性，適宜作中、低速支線民航機、運輸機和轟炸機的動力裝置。渦輪螺旋槳發(fā)動機3渦輪風扇發(fā)動機（簡稱渦扇）有壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機渦輪風扇發(fā)動機的風扇可由單獨的渦輪驅動（如三轉子發(fā)動機），也可是低壓渦輪驅動的低壓壓氣機的第1級（如雙轉子發(fā)動機），如圖所示。渦輪螺風扇發(fā)動機3渦輪風扇發(fā)動機（簡稱渦扇）有壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機空氣流經風扇后分成兩路:一路是內涵氣流，空氣繼續(xù)經壓氣機壓縮，在燃燒室和燃油混合燃燒，燃氣經渦輪和噴管膨脹，燃氣高速從尾噴口排出，產生推力；（a）渦輪螺風扇發(fā)動機另一路是外涵氣流，流經風扇后的空氣直接通過管道排到機外（短外涵）（如圖b)，或者一直流到尾噴口同內涵氣流分別或混合排出（長外涵）（如圖a、圖c)，而產生部分推力。外涵與內涵的空氣質量流量比為涵道比，用B表示。（b）高涵道比短外涵發(fā)動機（c）低涵道比長外涵混合排氣發(fā)動機3渦輪風扇發(fā)動機（簡稱渦扇）有壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機渦扇發(fā)動機的性能隨涵道比的不同差異很大，總的說來，在亞音速段較之渦噴發(fā)動機且有更好的經濟性，綜合性能好。低涵道比渦扇發(fā)動機（B=0.2~0.6）適宜作超音速戰(zhàn)斗機的動力裝置。高涵道比渦扇發(fā)動機（B一4~10）適宜作高亞音速大中型民航機以及運輸機的動力裝置；4渦輪軸發(fā)動機（簡稱渦軸）有壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機渦軸發(fā)動機與渦槳發(fā)動機幾乎沒有多大區(qū)別，渦輪分為燃氣發(fā)生器渦輪和自由渦輪，燃氣發(fā)生器渦輪帶動壓氣機，自由渦輪通過減速器帶動外界負載（如直升機旋翼和尾槳，發(fā)電機轉子等），如下圖所示。渦輪軸發(fā)動機典型的渦輪發(fā)動機4渦輪軸發(fā)動機（簡稱渦軸）有壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機此外，排氣裝置產生的噴氣的反作用力幾乎可以忽略不計。渦軸發(fā)動機已經演變成一個熱機，具有重量輕、功率大