航发原理-第十一章发动机特性

《航发原理-第十一章发动机特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、本次课的主要内容11.1航空燃气涡轮发动机特性一、发动机特性(1)非设计点：油门杆位置、飞行速度、飞行高度、大气条第十一章航空燃气涡轮发动机特性件；(2)发动机特性分为：速度特性、高度特性和节流特性；对应教材的第五~七章(3)速度特性：只随飞行速度变化；(4)高度特性：只随飞行高度变化；1.航空燃气涡轮发动机特性2.单轴涡轮喷气发动机特性(5)节流特性：只随油门杆位置变化。3.双轴涡轮喷气发动机特性4.涡轮风扇发动机特性二、发动机特性获取方法(1)理论计算方法无法获得，必须采用试验测量的方法；(2)试验研究对象：发动机部件试验和

2、发动机整机试验；(3)试验设备可能提供的环境范围：①地面试验（地面台架试车）；②高空模拟试验（高空台试验）；③飞行试验（试飞）。发动机地面试车台用于测量空气流量的发动机地面试车用发动机进气道发动机高空试车台1三、用相似理论换算发动机的特性¾相似工作状态如果流过几何相似的压气机进口的气流绝对运动和相对运动的Ma0分别保持常数不变，则压气机的工作状态是相似的。⎧Ma=consta⎨⎩Ma=constupWK=At2q()λa22Tt2WTat22=⋅∝=constqM()λ2aaconstDp22tWTat2=const大气温度对燃

3、气涡轮发动机节流特性的影响pt2UnDnD¾以单轴WP为例分析相似准则λ==⋅222const=⋅∝constMauuacr2kTRTt2a)当尾喷管最小截面处于临界或超临界时，共同工作线只有一条，t2通过nTt2（n）确定共同工作点，保证压气机及其后面部件k+1cor工作状态相似；b)进气道工作状态相似还必须保证Ma=const；nD02=constc)当尾喷管最小截面处于亚临界时，压气机和涡轮共同工作点取决Tt2于Ma0和ncor；d)对于燃烧室，Ma和Δ不变，可以近似认为处于相似工作状态；0ne)对于加力燃烧室，A↑保证主

4、机工作点不变的同时，W不变，=const8f,abT可以认为处于相似工作状态；t2f)因此，单轴WP的相似准则是：¾几何相似的WP/WS发动机工作状态相似的充分必要条件是：nMa=const=constn0Ma=const=constTt20Tt2¾发动机在工作状态相似时的重要性质：3.空气质量流量相似参数a)各对应截面上同名物理量的比值保持不变，即：pi/p0=const，WTat2WTat0=const=constTi/T0=const；pt2pt0b)各截面上的飞行马赫数和部件的效率不变，即：Ma=const，i4.单位推

5、力相似参数η=const；jc)由以上两个性质推导的一些物理量的组合参数不变，这些有量纲FTCCst=−990=const的相似参数有：低压转子转速相似参数、高压转子转速相似参数、TTTTtt09t0t0空气质量流量相似参数、单位推力相似参数、推力相似参数、燃油流量相似参数以及耗油率相似参数。Fs=constTt0¾发动机的组合相似参数5.推力相似参数n1=const1.低压转子转速相似参数Tt2FWTat0⎡⎤TCt99C0=−WCCa()90=⎢⎥−=constpptt00⎢⎥⎣⎦Tt0TTtt90n2=const2.高压转

6、子转速相似参数FTt2.5=constpt026.燃油流量相似参数¾地面台架试车时燃气涡轮发动机性能的换算WWHη=−aCTTfubp()t43tnncorm1+B1.转速相似参数=288.15T0Wfconst⋅−WTTat()43tWTat0⎛⎞TTtt43==const⋅⎜⎟−=constWW288.15TpTpTpTT2.空气质量流量相似参数acor,,amt0tt00tt00ttt000⎝⎠=101325pt0Wf=constFFpTs,,corsmtt003.单位推力相似参数=288.15Tt07.耗油率相似参数FF

7、cor=m4.推力相似参数101325pt0sfc3600WWpfft0==const⋅=constWWTFTpTFfcor,,=fmtt00t0t05.燃油流量相似参数101325288.15pTtt00sfc=const(sfc)(sfc)cor=mTt06.耗油率相似参数288.15Tt0发动机转速特性及其相似换算11.2单轴涡喷发动机特性一、速度特性（调节规律Tt4=Tt4max=const.，气流在尾喷管中完全膨胀）a)Ma0↑，Fs↓，当Ma0增大至某一数值时，Fs=0；b)Ma0↑，Wa↑；c)Ma0↑，开始F↓或

8、↑慢，随后F↑↑到最大值而后↓↓直至F=0；d)Ma0↑，sfc↑直至到一定Ma0后sfc↑↑。2.推力F变化原因；FWF=⋅¾速度特性分析asPWK=At2q()λ1.单位推力Fs变化原因：a22T22t2CCCC−+LF==9090①WP发动机有效功（可用功