航空發(fā)動機原理

內容概要

本書共10章，前8章主要對航空燃氣渦輪發(fā)動機進行了介紹，包括渦輪噴氣、渦輪風扇、渦輪螺槳和渦輪油等類型發(fā)動機的熱力循環(huán)，推力和推進效率以及設計點熱力計算、各部件的共同工作和發(fā)動機的控制規(guī)律和特性等內容。第9章 介紹了超燃沖壓發(fā)動機，包括進氣道、燃燒室、尾噴管以及發(fā)動機總體性能和推進系統(tǒng)的安裝性能。    本書適合作飛行器動力工程專業(yè)本科生和研究生的教材，亦可供有關專業(yè)技術人員參考。

書籍目錄

第1章 航空燃氣渦輪發(fā)動機主要類型及其性能指標　1.1  航空燃氣渦輪發(fā)動機的主要類型　1.2  航空燃氣渦輪發(fā)動機的性能指標　1.3  航空燃氣渦輪發(fā)動機的推力　1.4  分別排氣渦扇發(fā)動機的推力　1.5  渦輪螺槳發(fā)動機的推力　1.6  航空燃氣渦輪發(fā)動機的能量轉化和效率　1.7  小結　習題第2章 航空燃氣渦輪發(fā)動機的進氣道　2.1  進氣道的主要持性參數(shù)　2.2  亞聲速進氣道　2.3  超聲速進氣道的類型和主要特點　2.4  超聲速外壓進氣道的阻力　2.5  超聲速外壓式進氣道不穩(wěn)定工作狀態(tài)——瑞振和癢振　2.6  不可調超聲速外壓式進氣道與發(fā)動機的共同工作　2.8  超聲速外壓式進氣道的調節(jié)　2.9  進氣道的調節(jié)實例　2.10  進氣道在飛機上的布局和攻角對總壓恢復系數(shù)的影響　2.11  幾種特殊形式的進氣道　2.12  小結　習題第3章 航空燃氣渦輪發(fā)動機的屬噴管　3.1  收斂尾噴管　3.2  影響收斂尾噴管流量系數(shù)和推力系數(shù)的因素　3.3  軸對稱對斂一擴張尾噴管　3.4  引射尾噴管　3.5  軸對稱塞式尾噴管　3.6  非軸對稱尾噴管及二元尾噴管　……第4章 般空燃氣渦輪發(fā)動機的熱力循環(huán)分析第5章 航空燃氣渦輪發(fā)動機設計點氣動熱力計算與分析第6章 航空燃氣渦輪發(fā)動機部件的共同工作和調節(jié)規(guī)律第7章 航空燃氣渦輪發(fā)動機特性第8章 航空燃氣渦輪發(fā)動機的過渡工作狀態(tài)第9章 航空燃氣渦輪發(fā)動機壓縮系統(tǒng)的氣動穩(wěn)定性第10章 超聲速燃燒沖壓發(fā)動機參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   6.2 單軸燃氣渦輪發(fā)動機的調節(jié)規(guī)律 一、發(fā)動機調節(jié)規(guī)律概述 在飛機的飛行中，假定油門操縱桿固定于最大狀態(tài)位置不變，隨著飛行條件Ma0，H的變化，希望發(fā)動機的物理轉速能保持在最大轉速不變，以使發(fā)動機產生最大推力。但是如果發(fā)動機上沒有自動控制裝置，則當飛行條件變化時轉速將隨之變化。如果轉速變大，則發(fā)動機超轉，影響工作的可靠性；如果轉速變小，則發(fā)動機產生不了最大推力，沒有發(fā)揮發(fā)動機潛力。為了保持最大轉速不變，駕駛員可以操縱油門桿，當轉速要增加時減小油門桿角度；當轉速要減小時增大油門桿角度，然而這樣卻增加了駕駛員的勞動強度。為了解決這個問題，在發(fā)動機上總是裝有自動控制器，通過對燃油量的自動控制來控制轉速不受飛行條件和大氣條件等變化的擾動。供油量Wf稱為調節(jié)量（或調節(jié)中介），轉速n稱為被調節(jié)量（被調參數(shù)），被調參數(shù)隨飛行條件（或大氣條件）的變化規(guī)律稱為控制規(guī)律或稱為調節(jié)規(guī)律。 從發(fā)動機部件的共同工作考慮，假定油門操縱桿固定在最大位置不變，隨著飛行條件Ma0，H的變化，共同工作點將在共同工作線上移動。顯然共同工作點的位置決定于換算轉速，可以根據飛行馬赫數(shù)、高度和大氣條件，計算出Tt2，而物理轉速n決定于發(fā)動機的調節(jié)規(guī)律。因此，只有給定了調節(jié)規(guī)律才能在給定的飛行條件下確定發(fā)動機的共同工作點，進而確定發(fā)動機在非設計點的性能。調節(jié)規(guī)律包括穩(wěn)定工作狀態(tài)的調節(jié)規(guī)律和過渡工作狀態(tài)的調節(jié)規(guī)律。本章只討論穩(wěn)定工作狀態(tài)的調節(jié)規(guī)律。穩(wěn)定工作狀態(tài)調節(jié)規(guī)律又分為最大狀態(tài)調節(jié)規(guī)律、巡航狀態(tài)調節(jié)規(guī)律、慢車狀態(tài)調節(jié)規(guī)律和加力狀態(tài)調節(jié)規(guī)律等。 二、最大狀態(tài)調節(jié)規(guī)律 發(fā)動機最大狀態(tài)調節(jié)規(guī)律的作用是。在任何飛行條件下最大限度發(fā)揮發(fā)動機潛力，以獲得最大推力值。 （1）當發(fā)動機幾何不可調時，即發(fā)動機設計制造完成后其部件的幾何尺寸和形狀不再變化，只有供油量Wf可以作為調節(jié)量，故只能有一個被調節(jié)參數(shù)。選擇哪個參數(shù)作為被調節(jié)參數(shù)呢？原則上說，被調節(jié)參數(shù)應能反映發(fā)動機的機械負荷、熱負荷和推力大小，同時又便于測量使得自動調節(jié)器容易實現(xiàn)。發(fā)動機物理轉速以可以滿足這樣的要求，所以一般選取n作為被調節(jié)參數(shù)。 發(fā)動機最大狀態(tài)的調節(jié)規(guī)律，通常為 式（6—15）的意義是：當油門桿固定于最大位置處，且當飛行條件、大氣條件變化時，自動調節(jié)器自動改變供油量Wf，使發(fā)動機物理轉速保持其最大值不變，即n=nmax=const是被調節(jié)參數(shù)的一種變化規(guī)律，當然也可以指定n的其他變化規(guī)律。不過應注意，最大狀態(tài)調節(jié)規(guī)律的目的是在發(fā)動機安全可靠工作的同時獲得最大推力。 如果選定了式（6—15）所描述的調節(jié)規(guī)律，并且已知飛行條件，很容易確定發(fā)動機共同共工作點。為此，首先計算出Tt2進而計算n／√Tt2然后在共同工作線上確定共同工作點位置。 （2）在發(fā)動機幾何不可調的情況下，雖然只有一個調節(jié)參數(shù)Wf，但選擇什么參數(shù)作為被調參數(shù)卻有一定的自由度。例如也可以選渦輪前總溫Tt4作為被調參數(shù)，其調節(jié)規(guī)律可以為式（6—16）的意義是：當油門桿置于最大位置不動，且當飛行條件、大氣條件變化時，自動調節(jié)器自動改變供油量Wf，使發(fā)動機渦輪前總溫Tt4保持最大值不變。渦輪前總溫Tt4保持最大值，發(fā)動機也能產生最大推力。但是與物理轉速n比較起來，Tt4難測量，使自動調節(jié)器不易實現(xiàn)。

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