第2章 典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹和受力分析ppt課件

.,第二章典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹和受力分析,2.1發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和設(shè)計(jì)參數(shù)2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.3發(fā)動(dòng)機(jī)的受力分析,.,2.1發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和設(shè)計(jì)參數(shù)性能參數(shù)：推力（功率），推重比（功重比），耗油率等設(shè)計(jì)參數(shù)：增壓比，渦輪前燃?xì)鉁囟?，涵道比?.,2.1發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和設(shè)計(jì)參數(shù)性能參數(shù)：1.推力（功率）FN,daN，kw空氣質(zhì)量流量，進(jìn)氣速度，排氣速度增大F增大空氣量增大發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸和重量增大排氣速度提高發(fā)動(dòng)機(jī)增壓比和燃?xì)馇皽囟然钊剑瑴u槳，渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)用功率（kw）,.,2.1發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和設(shè)計(jì)參數(shù)性能參數(shù)：2.推重比（功重比）無量綱（kW/daN）發(fā)動(dòng)機(jī)靜止條件下最大推力與發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量的重力之比。發(fā)動(dòng)機(jī)重要性能指標(biāo)之一，直接影響飛機(jī)性能和有效載荷?；钊?，渦槳，渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)用功重比（kw/daN）3.耗油率sfckg/(daN.h)發(fā)動(dòng)機(jī)每小時(shí)的燃油質(zhì)量流量與推力或功率之比是影響飛機(jī)航程和經(jīng)濟(jì)性的最主要因素,.,2.1發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)：4.增壓比k壓氣機(jī)出口總壓/進(jìn)口總壓。對發(fā)動(dòng)機(jī)的做工能力和效率有重要影響。對于一定的渦輪前燃?xì)鉁囟茸罴言鰤罕龋寒a(chǎn)生最大做功能力最經(jīng)濟(jì)增壓比：耗油率最低5.渦輪前燃?xì)鉁囟萒3K第1級渦輪導(dǎo)向器進(jìn)口截面處燃?xì)獾目倻亍Ｌ岣逿3能增大發(fā)動(dòng)機(jī)的做功能力，提高熱效率，降低耗油率,.,2.1發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)：6.涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)外涵道和內(nèi)涵到的空氣質(zhì)量流量之比。涵道比4大涵道比1涵道比4中涵道比涵道比是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要設(shè)計(jì)參數(shù)，它對發(fā)動(dòng)機(jī)耗油率和推重比有著很大的影響。遠(yuǎn)程運(yùn)輸機(jī)，旅客機(jī)大涵道比戰(zhàn)斗機(jī)小涵道比,.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（WP）渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)（WS）渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)（WJ）渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)（WZ）垂直/短距起落發(fā)動(dòng)機(jī)（VTOL/STOL)槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)（JS）其它類型發(fā)動(dòng)機(jī),.,.,.,.,.,.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.1渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（WP）1.渦噴5（WP5）,.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.1渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（WP）1.渦噴5（WP5）第一代，米格15比斯，米格17，殲五，殲教五，轟五；離心式壓氣機(jī)（單級），分管型燃燒室，單級反應(yīng)式渦輪，加力燃燒室（殲五，殲教五），噴管（收斂性固定、可調(diào)噴口），傳動(dòng)機(jī)匣。燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、漏油系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、滅火裝置。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子支承方案：三點(diǎn)式；壓氣機(jī)和渦輪轉(zhuǎn)子由球形套齒聯(lián)軸器相互連接，傳遞扭矩、軸向力和徑向力。最大推力2700daN,增壓比4.36，推重比3.06，渦輪前燃?xì)鉁囟?00C。,.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.1渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（WP）2.渦噴6和渦噴8,.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.1渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（WP）渦噴6（WP6）第二代，殲六，單轉(zhuǎn)子軸流式壓氣機(jī)（9級），環(huán)管式燃燒室（10個(gè)），2級反應(yīng)式渦輪，加力燃燒室，收斂型可調(diào)噴管，壓氣機(jī)中間級放氣防喘WP6甲：可調(diào)導(dǎo)流葉片渦噴8第二代，轟六同渦噴6大致相同，不同：8級壓氣機(jī)，環(huán)管式燃燒室（14個(gè)），不帶加力，收斂型固定噴口，渦輪起動(dòng)機(jī),.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.1渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（WP）3.渦噴7（WP7）和渦噴13（WP13）,.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.1渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（WP）渦噴7（WP7）第三代，殲7雙轉(zhuǎn)子軸流式壓氣機(jī)（3+3），環(huán)管型燃燒室，雙轉(zhuǎn)子反應(yīng)式渦輪，加力燃燒室，收斂型可調(diào)噴管，低壓轉(zhuǎn)子支承方案：三點(diǎn)式高壓轉(zhuǎn)子支承方案：兩點(diǎn)式渦噴13（WP13）WP7的改進(jìn)，高壓壓氣機(jī)改為5級；壓氣機(jī)上應(yīng)用鈦合金；改進(jìn)各部件各系統(tǒng)等,.,.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.2渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)（WS）1.渦扇9（WS9）“秦嶺”發(fā)動(dòng)機(jī),SpeyMK202第一代軍用，雙轉(zhuǎn)子小涵道比，軸流式壓氣機(jī)，環(huán)管型燃燒室，雙轉(zhuǎn)子渦輪，加力燃燒室，可調(diào)噴管，外涵道。17級壓氣機(jī)：風(fēng)扇5級，高壓壓氣機(jī)12級；2級渦輪低壓轉(zhuǎn)子：風(fēng)扇和低壓渦輪用中介軸和聯(lián)軸器連接，4個(gè)支點(diǎn)高壓轉(zhuǎn)子：聯(lián)軸器連接，3個(gè)支點(diǎn)涵道比0.62,.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.2渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)（WS）2.,.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.2渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)（WS）2.,.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.2渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)（WS）2.,.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.2渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)（WS）3.CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)雙轉(zhuǎn)子大涵道比，以美國F101軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的核心機(jī)為基礎(chǔ)，匹配不同的低壓轉(zhuǎn)子，衍生出不同推力級別的發(fā)動(dòng)機(jī)，CFM56-2，CFM56-3，CFM56-5，CMF56-7CFM56-3是B737系列飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)低壓轉(zhuǎn)子：1級風(fēng)扇+3級低壓壓氣機(jī)+4級低壓渦輪，5490r/min高壓轉(zhuǎn)子：9級高壓壓氣機(jī)+1級高壓渦輪，15183r/min收斂型固定噴口短環(huán)形燃燒室新材料技術(shù),.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.2渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)（WS）3.CFM56,.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.2渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)（WS）4.ALF502發(fā)動(dòng)機(jī)小推力級別高涵道比雙轉(zhuǎn)子，支線客機(jī)的動(dòng)力裝置混合式壓氣機(jī)和回流式環(huán)形燃燒室。高壓壓氣機(jī)：7級軸流+1級離心式，由2級軸流式渦輪驅(qū)動(dòng)低壓轉(zhuǎn)子：1級風(fēng)扇+2級軸流式渦輪收斂型固定噴管,.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.2渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)（WS）4.ALF502發(fā)動(dòng)機(jī),.,.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.3其他類型發(fā)動(dòng)機(jī)1.渦軸8發(fā)動(dòng)機(jī)(wz8)：自由渦輪式單轉(zhuǎn)子渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)單轉(zhuǎn)子混合壓氣機(jī)，折流式環(huán)形燃燒室、2級軸流反應(yīng)式渦輪、1級軸流式自由渦輪、減速器和簡單擴(kuò)張式排氣裝置五大部件組成。2.PW127發(fā)動(dòng)機(jī)3.渦槳6發(fā)動(dòng)機(jī),.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹2.2.3其他類型發(fā)動(dòng)機(jī)渦軸8發(fā)動(dòng)機(jī)(wz8)：自由渦輪式單轉(zhuǎn)子渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),.,2.2典型發(fā)動(dòng)機(jī)介紹,2.2.4發(fā)動(dòng)機(jī)的新技術(shù)單元體設(shè)計(jì)整體葉盤或葉環(huán)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料：金屬基復(fù)合材料非金屬基復(fù)合材料對轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)高效低污染燃燒室粉末冶金單晶、定向結(jié)晶、真空重熔再結(jié)晶技術(shù)包容性設(shè)計(jì),.,.,.,.,.,.,2.3航空發(fā)動(dòng)機(jī)的受力分析作用在發(fā)動(dòng)機(jī)零組件上的負(fù)荷氣體力：（軸向、徑向）力，力矩（扭矩）慣性力：離心慣性力，變速或曲線運(yùn)動(dòng)慣性力與力矩?zé)釕?yīng)力：受熱不均，熱膨脹不一致或受約束振動(dòng)應(yīng)力：疲勞破壞負(fù)荷分類內(nèi)力（平衡力系不外傳）：輪盤離心應(yīng)力、熱應(yīng)力外傳力：軸向力、扭矩慣性力與慣性力矩,.,2.3航空發(fā)動(dòng)機(jī)的受力分析,2.3.1氣體力的計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)氣流通道表壁作用有氣體力,除了通道外，與氣體相接觸的表面上也都作用有氣體力，因此在分析組合件或零件上的氣體力時(shí)，必須全面考慮，分別計(jì)算出在組合件或零件的各個(gè)表面上的氣體力，再求出總的氣體力。,.,2.3航空發(fā)動(dòng)機(jī)的受力分析,2.3.1氣體力的計(jì)算1.進(jìn)氣裝置上氣體軸向力的計(jì)算,進(jìn)口截面0-0，氣體壓力p0，軸向流速c0出口截面1-1，氣體壓力p1，軸向流速c1,.,4.3航空發(fā)動(dòng)機(jī)的受力分析,2.3.1氣體力的計(jì)算1.進(jìn)氣裝置上氣體軸向力的計(jì)算氣流在進(jìn)氣裝置通道內(nèi)壁上的作用力直管道：總氣體力為進(jìn)、出口截面氣體力的代數(shù)和彎管道：總氣體力為進(jìn)、出口截面氣體力的向量和，方向指向管道的離心方向以推力方向（向前）方向?yàn)檎?出口動(dòng)壓,出口靜壓,進(jìn)口動(dòng)壓,進(jìn)口靜壓,.,2.3.1氣體力的計(jì)算1.進(jìn)氣裝置上氣體軸向力的計(jì)算進(jìn)氣裝置外表面上的空氣壓力Pa0所造成的軸向力為F0,擴(kuò)散通道上的作用力向前收斂通道上的作用力向后整個(gè)進(jìn)氣裝置部件上的氣體力為,2.3航空發(fā)動(dòng)機(jī)的受力分析,.,2.3.1氣體力的計(jì)算2.渦輪轉(zhuǎn)子上的氣體軸向力的計(jì)算（1）葉片上的氣體力F1（2）盤前密封齒以外部分的氣體力F2（3）盤前密封齒以內(nèi)部分的氣體力F3（4）盤后端面的氣體力F4單級渦輪轉(zhuǎn)子總的氣體軸向力為,4.3航空發(fā)動(dòng)機(jī)的受力分析,一般為負(fù)值，表示它與推力方向相反，即作用的方向向后,.,2.3航空發(fā)動(dòng)機(jī)的受力分析,2.3.