第10次課壓氣機(jī)(3)

1、 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)壓 氣 機(jī)1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 壓氣機(jī)工作原理第三節(jié) 壓氣機(jī)構(gòu)造第四節(jié) 壓氣機(jī)防喘措施第五節(jié) 壓氣機(jī)氣流控制系統(tǒng)第六節(jié) 壓氣機(jī)附屬裝置第七節(jié) 離心式壓氣機(jī)2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)第四節(jié) 壓氣機(jī)防喘措施u壓氣機(jī)喘振的定義壓氣機(jī)喘振的定義u 產(chǎn)生喘振的機(jī)理產(chǎn)生喘振的機(jī)理 u 防喘措施防喘措施 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)一、壓氣機(jī)喘振 壓氣機(jī)喘振是氣流沿壓氣機(jī)軸向發(fā)生的低頻率、高振幅的氣流振蕩現(xiàn)象，它產(chǎn)生很大的激振力，導(dǎo)致強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)，破壞性很大。4 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)壓氣機(jī)喘振的主要特征壓氣機(jī)喘振的主要特征 l音調(diào)低而沉悶；音調(diào)低而

2、沉悶；l非常強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)；非常強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)；l轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定；轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定；l推力突然下降并大幅波動(dòng)。推力突然下降并大幅波動(dòng)。l壓氣機(jī)出口總壓和流量大幅度波動(dòng)；壓氣機(jī)出口總壓和流量大幅度波動(dòng)； 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)攻角：攻角： 壓氣機(jī)工作葉輪進(jìn)口處的相對(duì)速度的方向與葉片弦壓氣機(jī)工作葉輪進(jìn)口處的相對(duì)速度的方向與葉片弦線之間的夾角。線之間的夾角。 壓氣機(jī)工作葉輪進(jìn)口處相對(duì)速度的方向與葉片弦線之間的夾角。攻角的物理意義：攻角的物理意義： 當(dāng)正攻角過(guò)大時(shí)，會(huì)引起葉背處發(fā)生分離；此時(shí)，受轉(zhuǎn)子葉片移動(dòng)速度的作用，分離有愈加惡化的趨勢(shì)。負(fù)攻角過(guò)大時(shí)，在葉盆處發(fā)生分離；此時(shí)，則不會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。 影響攻角的因素：

3、影響攻角的因素： 壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量、進(jìn)氣速度。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)零零功功角角負(fù)負(fù)功功角角正正功功角角功功角角11111111i :kkkk 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)11ci+i-iw1w1w1u產(chǎn)生負(fù)攻角，葉盆分離產(chǎn)生負(fù)攻角，葉盆分離當(dāng)流量增大時(shí)：當(dāng)流量增大時(shí)：產(chǎn)生正攻角，葉背分離產(chǎn)生正攻角，葉背分離當(dāng)流量減小時(shí)：當(dāng)流量減小時(shí)：1111ccii 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu) 喘振是發(fā)動(dòng)機(jī)的一種不正常的工作狀態(tài)，是由壓氣喘振是發(fā)動(dòng)機(jī)的一種不正常的工作狀態(tài)，是由壓氣機(jī)內(nèi)的空氣流量和壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速偏離設(shè)計(jì)狀態(tài)過(guò)多而引機(jī)內(nèi)的空氣流量和壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速偏離設(shè)計(jì)狀態(tài)過(guò)多而引發(fā)的

4、。喘振是發(fā)動(dòng)機(jī)的致命故障，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致發(fā)發(fā)的。喘振是發(fā)動(dòng)機(jī)的致命故障，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車甚至發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。衡量發(fā)動(dòng)機(jī)喘振性能動(dòng)機(jī)空中停車甚至發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。衡量發(fā)動(dòng)機(jī)喘振性能的指標(biāo)叫做的指標(biāo)叫做 喘振裕度喘振裕度 ，就是說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口流量，就是說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口流量變化多少會(huì)引發(fā)喘振，這個(gè)值一般都要求達(dá)到變化多少會(huì)引發(fā)喘振，這個(gè)值一般都要求達(dá)到1515甚甚至至 20 20以上。以上。二、喘振的產(chǎn)生 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu) 喘振的根本原因是由于氣流攻角過(guò)大，在葉背處發(fā)生分喘振的根本原因是由于氣流攻角過(guò)大，在葉背處發(fā)生分離，而且這種氣流分離擴(kuò)展到整個(gè)葉柵通道。此時(shí)壓氣機(jī)葉離，而且這種氣流分離擴(kuò)

5、展到整個(gè)葉柵通道。此時(shí)壓氣機(jī)葉柵完全失去擴(kuò)壓能力，不能將氣流推向后方，克服后面較強(qiáng)柵完全失去擴(kuò)壓能力，不能將氣流推向后方，克服后面較強(qiáng)的反壓，于是流量急劇下降。由于動(dòng)葉葉柵失去擴(kuò)壓能力，的反壓，于是流量急劇下降。由于動(dòng)葉葉柵失去擴(kuò)壓能力，后面的高壓氣體倒流至前面，造成壓氣機(jī)后面的反壓降的很后面的高壓氣體倒流至前面，造成壓氣機(jī)后面的反壓降的很低，整個(gè)壓氣機(jī)流路瞬間變得通暢；由于壓氣機(jī)仍保持原來(lái)低，整個(gè)壓氣機(jī)流路瞬間變得通暢；由于壓氣機(jī)仍保持原來(lái)的轉(zhuǎn)速，大量的氣流被重新吸入壓氣機(jī)，流入動(dòng)葉的氣流負(fù)的轉(zhuǎn)速，大量的氣流被重新吸入壓氣機(jī)，流入動(dòng)葉的氣流負(fù)攻角很快增加到設(shè)計(jì)值，壓氣機(jī)后面也建立起高壓氣流，

6、這攻角很快增加到設(shè)計(jì)值，壓氣機(jī)后面也建立起高壓氣流，這時(shí)喘振過(guò)程中氣流重新吸入狀態(tài)。然而發(fā)生喘振的流動(dòng)條件時(shí)喘振過(guò)程中氣流重新吸入狀態(tài)。然而發(fā)生喘振的流動(dòng)條件沒(méi)有改變，隨著壓氣機(jī)后面的反壓不斷升高，壓氣機(jī)流量又沒(méi)有改變，隨著壓氣機(jī)后面的反壓不斷升高，壓氣機(jī)流量又開(kāi)始減小，喘振再次發(fā)生，如此反復(fù)。開(kāi)始減小，喘振再次發(fā)生，如此反復(fù)。二、喘振的產(chǎn)生 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)13 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)喘振機(jī)理喘振機(jī)理 當(dāng)多級(jí)軸流式壓氣機(jī)中的某些級(jí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)失速并進(jìn)一當(dāng)多級(jí)軸流式壓氣機(jī)中的某些級(jí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)失速并進(jìn)一步發(fā)展時(shí)，壓氣機(jī)整個(gè)通道受阻，阻礙前方氣流流入，使步發(fā)展時(shí)，壓氣機(jī)整個(gè)通道受阻，阻礙前方氣流流入，

7、使氣流擁塞在這些級(jí)的前方。與此同時(shí)，由于前方氣流暫時(shí)氣流擁塞在這些級(jí)的前方。與此同時(shí)，由于前方氣流暫時(shí)堵塞，出口反壓不斷下降，當(dāng)出口反壓比較低時(shí)，壓氣機(jī)堵塞，出口反壓不斷下降，當(dāng)出口反壓比較低時(shí)，壓氣機(jī)堵塞狀況被解除，被擁塞的氣流克服了氣體慣性一擁而下，堵塞狀況被解除，被擁塞的氣流克服了氣體慣性一擁而下，于是進(jìn)入壓氣機(jī)的空氣流量又超過(guò)了壓氣機(jī)后方所能排泄于是進(jìn)入壓氣機(jī)的空氣流量又超過(guò)了壓氣機(jī)后方所能排泄的流量，壓氣機(jī)后方空間里的空氣又的流量，壓氣機(jī)后方空間里的空氣又“堆積堆積”起來(lái)，反壓起來(lái)，反壓又急劇升高，造成壓氣機(jī)內(nèi)氣流的再次分離堵塞。又急劇升高，造成壓氣機(jī)內(nèi)氣流的再次分離堵塞。 航空發(fā)動(dòng)

8、機(jī)原理和結(jié)構(gòu)喘振機(jī)理喘振機(jī)理 通過(guò)壓氣機(jī)的氣流反復(fù)堵塞又暢通，使的通過(guò)壓氣機(jī)通過(guò)壓氣機(jī)的氣流反復(fù)堵塞又暢通，使的通過(guò)壓氣機(jī)的流量大、流速高、可壓縮的空氣在本身慣量和壓氣機(jī)給的流量大、流速高、可壓縮的空氣在本身慣量和壓氣機(jī)給予的巨大能量作用下產(chǎn)生了周期行的震蕩。予的巨大能量作用下產(chǎn)生了周期行的震蕩。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)3、 壓氣機(jī)防喘系統(tǒng)防喘措施：防喘措施：1、放氣機(jī)構(gòu)、放氣機(jī)構(gòu)2、旋轉(zhuǎn)一級(jí)或數(shù)級(jí)導(dǎo)流葉片、旋轉(zhuǎn)一級(jí)或數(shù)級(jí)導(dǎo)流葉片3、機(jī)匣處理、機(jī)匣處理4、采用雙軸或三軸結(jié)構(gòu)、采用雙軸或三軸結(jié)構(gòu) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)防喘措施防喘措施1、放氣機(jī)構(gòu)、放氣機(jī)構(gòu)從壓氣機(jī)某一個(gè)或數(shù)個(gè)中間截面放氣從壓氣機(jī)某一

9、個(gè)或數(shù)個(gè)中間截面放氣目的：目的：避免氣流堵塞，增加前幾級(jí)壓氣機(jī)的空氣流量，避免前幾級(jí)避免氣流堵塞，增加前幾級(jí)壓氣機(jī)的空氣流量，避免前幾級(jí)因攻角過(guò)大而產(chǎn)生氣流分離。因攻角過(guò)大而產(chǎn)生氣流分離。放氣機(jī)構(gòu)類型放氣機(jī)構(gòu)類型： 放氣活門放氣活門雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，WP7WP7 放氣帶放氣帶WP6WP6，WP8WP8 放氣窗放氣窗大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，低壓壓氣機(jī)出口放氣大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，低壓壓氣機(jī)出口放氣 使用注意點(diǎn)：使用注意點(diǎn)：在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)打開(kāi)，接近發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)打開(kāi)，接近發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)關(guān)閉；放氣孔的位置和排出空氣的數(shù)量需要根據(jù)具體情況計(jì)狀態(tài)時(shí)關(guān)閉；放氣孔的位置

10、和排出空氣的數(shù)量需要根據(jù)具體情況經(jīng)過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行選擇；經(jīng)過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行選擇； 優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn)：比較簡(jiǎn)單、效果好。比較簡(jiǎn)單、效果好。 使用中不經(jīng)濟(jì)，需要把已經(jīng)壓縮過(guò)（使用中不經(jīng)濟(jì)，需要把已經(jīng)壓縮過(guò)（1025%）的空氣放的空氣放 到周圍大氣中去，損失了壓縮這部分空氣的機(jī)械功。到周圍大氣中去，損失了壓縮這部分空氣的機(jī)械功。不經(jīng)不經(jīng) 濟(jì)。濟(jì)。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)放氣活門解決方法：1、中間級(jí)放氣18 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)放氣帶19 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)WP6放氣窗口20 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)2、旋轉(zhuǎn)一級(jí)或數(shù)級(jí)導(dǎo)流葉片（可調(diào)靜子葉片）、旋轉(zhuǎn)一級(jí)或數(shù)級(jí)導(dǎo)流葉片（可調(diào)靜子葉片）進(jìn)口可轉(zhuǎn)的導(dǎo)流葉片或變彎度導(dǎo)流葉片進(jìn)口

11、可轉(zhuǎn)的導(dǎo)流葉片或變彎度導(dǎo)流葉片n 目的：當(dāng)壓氣機(jī)在非設(shè)計(jì)狀態(tài)工作時(shí)，通過(guò)改變?nèi)~片角度（或葉身目的：當(dāng)壓氣機(jī)在非設(shè)計(jì)狀態(tài)工作時(shí)，通過(guò)改變?nèi)~片角度（或葉身扭轉(zhuǎn)）來(lái)使壓氣機(jī)進(jìn)口預(yù)旋量相應(yīng)改變，使第一級(jí)轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)口氣流扭轉(zhuǎn)）來(lái)使壓氣機(jī)進(jìn)口預(yù)旋量相應(yīng)改變，使第一級(jí)轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)口氣流的攻角恢復(fù)到接近設(shè)計(jì)狀態(tài)的數(shù)值，消除了葉背上的氣流分離，避免的攻角恢復(fù)到接近設(shè)計(jì)狀態(tài)的數(shù)值，消除了葉背上的氣流分離，避免喘振。喘振。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)2、旋轉(zhuǎn)一級(jí)或數(shù)級(jí)導(dǎo)流葉片（可調(diào)靜子葉片）、旋轉(zhuǎn)一級(jí)或數(shù)級(jí)導(dǎo)流葉片（可調(diào)靜子葉片）進(jìn)口可轉(zhuǎn)的導(dǎo)流葉片或變彎度導(dǎo)流葉片進(jìn)口可轉(zhuǎn)的導(dǎo)流葉片或變彎度導(dǎo)流葉片 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)2、

12、旋轉(zhuǎn)一級(jí)或數(shù)級(jí)導(dǎo)流葉片（可調(diào)靜子葉片）、旋轉(zhuǎn)一級(jí)或數(shù)級(jí)導(dǎo)流葉片（可調(diào)靜子葉片）多級(jí)可調(diào)靜子葉片多級(jí)可調(diào)靜子葉片 可以使第一級(jí)后面的若干級(jí)轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)口氣流的攻角也接近可以使第一級(jí)后面的若干級(jí)轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)口氣流的攻角也接近設(shè)計(jì)狀態(tài)的數(shù)值。設(shè)計(jì)狀態(tài)的數(shù)值。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)3、機(jī)匣處理 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)機(jī)匣處理25 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)4、雙轉(zhuǎn)子或三轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)26 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)4、采用雙軸或三軸結(jié)構(gòu)、采用雙軸或三軸結(jié)構(gòu) 將壓氣機(jī)分成兩個(gè)或三個(gè)轉(zhuǎn)子，分別由各自的渦輪來(lái)帶動(dòng)，使將壓氣機(jī)分成兩個(gè)或三個(gè)轉(zhuǎn)子，分別由各自的渦輪來(lái)帶動(dòng)，使得一臺(tái)高增壓比的壓氣機(jī)成為兩個(gè)或三個(gè)低增壓比的壓氣機(jī)得一臺(tái)高

13、增壓比的壓氣機(jī)成為兩個(gè)或三個(gè)低增壓比的壓氣機(jī)。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)4、雙轉(zhuǎn)子或三轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)28 為了提高壓氣機(jī)的工作效率并增加發(fā)動(dòng)機(jī)喘振裕度，為了提高壓氣機(jī)的工作效率并增加發(fā)動(dòng)機(jī)喘振裕度，人們想到了用雙轉(zhuǎn)子來(lái)解決問(wèn)題，即讓發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓壓氣人們想到了用雙轉(zhuǎn)子來(lái)解決問(wèn)題，即讓發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓壓氣機(jī)和高壓壓氣機(jī)工作在不同的轉(zhuǎn)速之下，這樣低壓壓氣機(jī)機(jī)和高壓壓氣機(jī)工作在不同的轉(zhuǎn)速之下，這樣低壓壓氣機(jī)與低壓渦輪聯(lián)動(dòng)形成低壓轉(zhuǎn)子，高壓壓氣機(jī)與高壓渦輪聯(lián)與低壓渦輪聯(lián)動(dòng)形成低壓轉(zhuǎn)子，高壓壓氣機(jī)與高壓渦輪聯(lián)動(dòng)形成高壓轉(zhuǎn)子。由于低壓壓氣機(jī)和高壓壓氣機(jī)分別裝在動(dòng)形成高壓轉(zhuǎn)子。由于低壓壓氣機(jī)和高壓壓氣機(jī)分別裝在兩個(gè)同心的

14、傳動(dòng)軸上，當(dāng)壓氣機(jī)的空氣流量和轉(zhuǎn)速前后矛兩個(gè)同心的傳動(dòng)軸上，當(dāng)壓氣機(jī)的空氣流量和轉(zhuǎn)速前后矛盾時(shí)，它們就可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，推遲了前面各級(jí)葉片上的氣盾時(shí)，它們就可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，推遲了前面各級(jí)葉片上的氣流分離，從而增加了喘振裕度。流分離，從而增加了喘振裕度。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)4、雙轉(zhuǎn)子或三轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)29 然而雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)也并不是完美的。在雙轉(zhuǎn)子然而雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)也并不是完美的。在雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上，由于風(fēng)扇通常和低壓壓氣機(jī)聯(lián)動(dòng)，結(jié)構(gòu)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上，由于風(fēng)扇通常和低壓壓氣機(jī)聯(lián)動(dòng)，風(fēng)扇為了遷就壓氣機(jī)而必須在高轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，高轉(zhuǎn)速帶來(lái)風(fēng)扇為了遷就壓氣機(jī)而必須在高轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，高轉(zhuǎn)速帶來(lái)的巨大離心

15、力就要求風(fēng)扇的葉片長(zhǎng)度不能太大，涵道比自的巨大離心力就要求風(fēng)扇的葉片長(zhǎng)度不能太大，涵道比自然也上不去，而涵道比越高的發(fā)動(dòng)機(jī)越省油。低壓壓氣機(jī)然也上不去，而涵道比越高的發(fā)動(dòng)機(jī)越省油。低壓壓氣機(jī)為了遷就風(fēng)扇也不得不降低轉(zhuǎn)速和單級(jí)增壓比，單級(jí)增壓為了遷就風(fēng)扇也不得不降低轉(zhuǎn)速和單級(jí)增壓比，單級(jí)增壓比降低的后果就是不得不增加壓氣機(jī)的級(jí)數(shù)來(lái)保持一定的比降低的后果就是不得不增加壓氣機(jī)的級(jí)數(shù)來(lái)保持一定的總增壓比。這樣一來(lái)壓氣機(jī)的重量就難以下降?？傇鰤罕?。這樣一來(lái)壓氣機(jī)的重量就難以下降。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)4、雙轉(zhuǎn)子或三轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)30 為了解決壓氣機(jī)增壓比和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的矛盾，人們很為了解決壓氣機(jī)增壓比和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速

16、的矛盾，人們很自然的想到了三轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。所謂三轉(zhuǎn)子就是在雙轉(zhuǎn)子發(fā)自然的想到了三轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。所謂三轉(zhuǎn)子就是在雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)上又多了一級(jí)風(fēng)扇轉(zhuǎn)子。這樣，風(fēng)扇、低壓壓氣機(jī)動(dòng)機(jī)上又多了一級(jí)風(fēng)扇轉(zhuǎn)子。這樣，風(fēng)扇、低壓壓氣機(jī)和高壓壓氣機(jī)都自成一個(gè)轉(zhuǎn)子，各自都有各自的轉(zhuǎn)速。和高壓壓氣機(jī)都自成一個(gè)轉(zhuǎn)子，各自都有各自的轉(zhuǎn)速。因此，設(shè)計(jì)師們就可以相對(duì)自由地設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、因此，設(shè)計(jì)師們就可以相對(duì)自由地設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇直徑以及涵道比。而低壓壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速也就可以不風(fēng)扇直徑以及涵道比。而低壓壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速也就可以不再受風(fēng)扇的掣肘。再受風(fēng)扇的掣肘。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)4、雙轉(zhuǎn)子或三轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)31 為了解決壓氣機(jī)增壓

17、比和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的矛盾，人們很為了解決壓氣機(jī)增壓比和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的矛盾，人們很自然的想到了三轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。所謂三轉(zhuǎn)子就是在雙轉(zhuǎn)子發(fā)自然的想到了三轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。所謂三轉(zhuǎn)子就是在雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)上又多了一級(jí)風(fēng)扇轉(zhuǎn)子。這樣，風(fēng)扇、低壓壓氣機(jī)動(dòng)機(jī)上又多了一級(jí)風(fēng)扇轉(zhuǎn)子。這樣，風(fēng)扇、低壓壓氣機(jī)和高壓壓氣機(jī)都自成一個(gè)轉(zhuǎn)子，各自都有各自的轉(zhuǎn)速。和高壓壓氣機(jī)都自成一個(gè)轉(zhuǎn)子，各自都有各自的轉(zhuǎn)速。因此，設(shè)計(jì)師們就可以相對(duì)自由地設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、因此，設(shè)計(jì)師們就可以相對(duì)自由地設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇直徑以及涵道比。而低壓壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速也就可以不風(fēng)扇直徑以及涵道比。而低壓壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速也就可以不再受風(fēng)扇的掣肘。再受風(fēng)扇的掣肘。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原

18、理和結(jié)構(gòu)4、雙轉(zhuǎn)子或三轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)32 但和雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)相比，三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)一但和雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)相比，三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步變得復(fù)雜。三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)有三個(gè)相互套在一起的共軸步變得復(fù)雜。三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)有三個(gè)相互套在一起的共軸轉(zhuǎn)子，支撐結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，軸承的潤(rùn)滑也更加困難。三轉(zhuǎn)子，支撐結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，軸承的潤(rùn)滑也更加困難。三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)比雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)多了很多工程上的難題，可轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)比雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)多了很多工程上的難題，可是英國(guó)的羅爾斯是英國(guó)的羅爾斯羅伊斯公司還是對(duì)它情有獨(dú)鐘。羅伊斯公司還是對(duì)它情有獨(dú)鐘。羅羅羅公司的羅公司的RB-211RB-211渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上用的就是三轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上用的就是三轉(zhuǎn)子

19、結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子數(shù)量的增加帶來(lái)了風(fēng)扇、壓氣機(jī)和渦輪的優(yōu)化。該轉(zhuǎn)子數(shù)量的增加帶來(lái)了風(fēng)扇、壓氣機(jī)和渦輪的優(yōu)化。該型發(fā)動(dòng)機(jī)裝備在許多型號(hào)的客機(jī)上。型發(fā)動(dòng)機(jī)裝備在許多型號(hào)的客機(jī)上。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)4、雙轉(zhuǎn)子或三轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)33 為了千方百計(jì)提高壓氣機(jī)的喘振裕度，除了采用雙為了千方百計(jì)提高壓氣機(jī)的喘振裕度，除了采用雙轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)外，中間級(jí)放氣以及機(jī)匣處理等措施已逐漸轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)外，中間級(jí)放氣以及機(jī)匣處理等措施已逐漸被廣泛運(yùn)用。在很多現(xiàn)代化的發(fā)動(dòng)機(jī)上人們都保留了放被廣泛運(yùn)用。在很多現(xiàn)代化的發(fā)動(dòng)機(jī)上人們都保留了放氣活門以備不時(shí)之需。比如在氣活門以備不時(shí)之需。比如在JT9DJT9D渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上，普拉渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上，普

20、拉特特惠特尼公司就分別在高、低壓壓氣機(jī)的第惠特尼公司就分別在高、低壓壓氣機(jī)的第4 4、9 9、1515級(jí)上保留了三個(gè)放氣活門。級(jí)上保留了三個(gè)放氣活門。 昆侖昆侖 發(fā)動(dòng)機(jī)也采用了先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)也采用了先進(jìn)的機(jī)匣處理措施，以及數(shù)字式防喘控制系統(tǒng)。的機(jī)匣處理措施，以及數(shù)字式防喘控制系統(tǒng)。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)4、雙轉(zhuǎn)子或三轉(zhuǎn)子壓氣機(jī) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)第五節(jié)第五節(jié) 壓氣機(jī)氣流控制系統(tǒng)壓氣機(jī)氣流控制系統(tǒng)壓氣機(jī)容易發(fā)生喘振的工作狀態(tài)和外部條件壓氣機(jī)容易發(fā)生喘振的工作狀態(tài)和外部條件n 起動(dòng)及低功率狀態(tài)起動(dòng)及低功率狀態(tài)n發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（推力）下降過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（推力）下降過(guò)程n民用飛機(jī)打開(kāi)反推民用飛機(jī)打開(kāi)反推n軍

21、機(jī)打開(kāi)加力軍機(jī)打開(kāi)加力n殲擊機(jī)作大過(guò)載機(jī)動(dòng)飛行殲擊機(jī)作大過(guò)載機(jī)動(dòng)飛行n使用操作不當(dāng)使用操作不當(dāng) 措施：中間級(jí)放氣，雙轉(zhuǎn)子，進(jìn)口可調(diào)導(dǎo)流葉片和多級(jí)措施：中間級(jí)放氣，雙轉(zhuǎn)子，進(jìn)口可調(diào)導(dǎo)流葉片和多級(jí)可調(diào)整流葉片并用可調(diào)整流葉片并用氣流控制系統(tǒng)氣流控制系統(tǒng) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)第五節(jié)第五節(jié) 壓氣機(jī)氣流控制系統(tǒng)壓氣機(jī)氣流控制系統(tǒng)一般組成：一般組成：n放氣系統(tǒng)（起動(dòng)放氣，程序放氣，打開(kāi)反推放氣）放氣系統(tǒng)（起動(dòng)放氣，程序放氣，打開(kāi)反推放氣）n可變靜子葉片系統(tǒng)可變靜子葉片系統(tǒng) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)第六節(jié) 壓氣機(jī)附屬裝置1、 封氣裝置封氣裝置2 、間隙控制裝置、間隙控制裝置3 、防冰系統(tǒng)、防冰系統(tǒng) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原

22、理和結(jié)構(gòu)1、 封氣裝置封氣裝置 目的：避免壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子和靜子之間的級(jí)間漏目的：避免壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子和靜子之間的級(jí)間漏氣損失，提高壓氣機(jī)效率。氣損失，提高壓氣機(jī)效率。有效措施：減少漏氣面積和減少壓力差有效措施：減少漏氣面積和減少壓力差密封裝置分類密封裝置分類n接觸式：漲圈式密封接觸式：漲圈式密封n非接觸式：非接觸式：w篦齒封嚴(yán)篦齒封嚴(yán)w蜂窩封嚴(yán)蜂窩封嚴(yán)w石墨篦齒石墨篦齒w刷式封嚴(yán)刷式封嚴(yán) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)1、 封氣裝置封氣裝置 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)1 、 封氣裝置封氣裝置 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)1. 封氣裝置各種不同的典型密封裝置各種不同的典型密封裝置 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)1.封氣裝置各種不同的典型密

23、封裝置各種不同的典型密封裝置 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)蜂窩封嚴(yán)和刷式封嚴(yán)蜂窩封嚴(yán)和刷式封嚴(yán) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)2 、 間隙控制裝置間隙控制裝置 目的：減少葉尖漏氣，進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和效率。目的：減少葉尖漏氣，進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和效率。分類：分類：n主動(dòng)間隙控制：主動(dòng)間隙控制： 高壓壓氣機(jī)后段采用雙層機(jī)匣，外層承力件，內(nèi)高壓壓氣機(jī)后段采用雙層機(jī)匣，外層承力件，內(nèi)層是壓氣機(jī)氣流通道外廓，雙層間形成層是壓氣機(jī)氣流通道外廓，雙層間形成環(huán)形腔環(huán)形腔。在發(fā)。在發(fā)動(dòng)機(jī)不同狀態(tài)下，向環(huán)形腔內(nèi)通以不同溫度和壓力的動(dòng)機(jī)不同狀態(tài)下，向環(huán)形腔內(nèi)通以不同溫度和壓力的空氣，與轉(zhuǎn)子內(nèi)腔配合，使機(jī)匣與轉(zhuǎn)子的徑向變形協(xié)

24、空氣，與轉(zhuǎn)子內(nèi)腔配合，使機(jī)匣與轉(zhuǎn)子的徑向變形協(xié)調(diào)一致，從而保證較小的間隙值。調(diào)一致，從而保證較小的間隙值。n被動(dòng)間隙控制：被動(dòng)間隙控制： 雙層機(jī)匣采用特殊結(jié)構(gòu)（懸臂式機(jī)匣，環(huán)形頂板雙層機(jī)匣采用特殊結(jié)構(gòu)（懸臂式機(jī)匣，環(huán)形頂板緩沖器）緩沖器） 隔熱材料和隔熱罩隔熱材料和隔熱罩 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)防冰系統(tǒng)當(dāng)飛機(jī)穿過(guò)含有冷水汽的云層，或在空氣濕度較高和氣溫接近零度的條件下工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口部分，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。防冰方法對(duì)容易結(jié)冰的零件表面進(jìn)行加溫。常用熱源有：壓氣機(jī)熱空氣、電加熱和滑油加熱。46第六節(jié) 壓氣機(jī)附屬裝置 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)3. 防冰系統(tǒng)防冰系統(tǒng) 常用防冰方法常

25、用防冰方法對(duì)零件表面加溫對(duì)零件表面加溫n熱空氣防冰熱空氣防冰WS9，WP6，WP7n熱滑油防冰熱滑油防冰n電加熱防冰電加熱防冰 WJ n組合防冰組合防冰減小零件表面水的附著力減小零件表面水的附著力n在零件表面涂憎水劑在零件表面涂憎水劑WP7整流罩整流罩 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行防冰的部位需要進(jìn)行防冰的部位 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)熱熱空空氣氣防防冰冰 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)熱空氣、滑油和電加熱混合型防冰熱空氣、滑油和電加熱混合型防冰 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu) 不需要采用防冰措施不需要采用防冰措施 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)第七節(jié) 離心壓氣機(jī)52離心式壓氣機(jī)由導(dǎo)風(fēng)輪、葉輪、擴(kuò)壓器等組成離心式壓氣機(jī)由導(dǎo)風(fēng)輪、

26、葉輪、擴(kuò)壓器等組成( (下圖下圖) )。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)第七節(jié) 離心壓氣機(jī)53 空氣由進(jìn)氣道進(jìn)入壓氣機(jī)、經(jīng)過(guò)與葉輪一起旋轉(zhuǎn)的空氣由進(jìn)氣道進(jìn)入壓氣機(jī)、經(jīng)過(guò)與葉輪一起旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)風(fēng)輪的導(dǎo)引進(jìn)入葉輪。在高速旋轉(zhuǎn)葉輪作用下，空氣導(dǎo)風(fēng)輪的導(dǎo)引進(jìn)入葉輪。在高速旋轉(zhuǎn)葉輪作用下，空氣由葉輪中心被離心力甩向葉輪外緣，壓力也逐漸提高，由葉輪中心被離心力甩向葉輪外緣，壓力也逐漸提高，由葉輪流出的空氣進(jìn)入擴(kuò)壓器后速度降低，壓力再次提由葉輪流出的空氣進(jìn)入擴(kuò)壓器后速度降低，壓力再次提高，最后由出氣管流出壓氣機(jī)。高，最后由出氣管流出壓氣機(jī)。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)第七節(jié) 離心壓氣機(jī) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)第七節(jié) 離心壓氣機(jī)5

27、5 離心式壓氣機(jī)的空氣流量為數(shù)公斤至數(shù)十公斤每秒。離心式壓氣機(jī)的空氣流量為數(shù)公斤至數(shù)十公斤每秒。亞音速離心式壓氣機(jī)的增壓比約為亞音速離心式壓氣機(jī)的增壓比約為4.5,4.5,超音速離心式壓氣超音速離心式壓氣機(jī)可達(dá)機(jī)可達(dá)8 81010，效率約為，效率約為0.780.78。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)離心式壓氣機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用離心式壓氣機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用n與軸流壓氣機(jī)相比具有迎風(fēng)面積尺寸大、效率低的特點(diǎn)與軸流壓氣機(jī)相比具有迎風(fēng)面積尺寸大、效率低的特點(diǎn)w不宜用于高速飛行的大推力發(fā)動(dòng)機(jī)上不宜用于高速飛行的大推力發(fā)動(dòng)機(jī)上n具有特性平緩、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好等優(yōu)點(diǎn)具有特性平緩、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好等優(yōu)點(diǎn)w在早期中小推力發(fā)動(dòng)

28、機(jī)以及近期小型發(fā)動(dòng)機(jī)上得到了應(yīng)在早期中小推力發(fā)動(dòng)機(jī)以及近期小型發(fā)動(dòng)機(jī)上得到了應(yīng)用用n早期離心式壓氣機(jī)單級(jí)增壓比為早期離心式壓氣機(jī)單級(jí)增壓比為3.0-4.53.0-4.5，效率為，效率為0.75-0.780.75-0.78n6060年代借助于數(shù)值流場(chǎng)計(jì)算技術(shù)使增壓比達(dá)到年代借助于數(shù)值流場(chǎng)計(jì)算技術(shù)使增壓比達(dá)到6-86-8n組合壓氣機(jī)（前面加上組合壓氣機(jī)（前面加上1-21-2級(jí)超跨音速軸流壓氣機(jī)），應(yīng)用級(jí)超跨音速軸流壓氣機(jī)），應(yīng)用于性能良好的小型風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)于性能良好的小型風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)第七節(jié) 離心壓氣機(jī) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)定義：定義：n空氣在工作葉輪內(nèi)沿遠(yuǎn)離空氣在工作葉輪內(nèi)沿遠(yuǎn)離葉輪旋轉(zhuǎn)中心的方向流動(dòng)

29、葉輪旋轉(zhuǎn)中心的方向流動(dòng) 離心式壓氣機(jī)的組成離心式壓氣機(jī)的組成n由進(jìn)氣裝置由進(jìn)氣裝置, 工作葉輪工作葉輪, 擴(kuò)壓器擴(kuò)壓器, 集氣管等部分組集氣管等部分組成成n葉輪和擴(kuò)壓器是其中兩個(gè)葉輪和擴(kuò)壓器是其中兩個(gè)主要部件主要部件圖圖41 離心式壓氣機(jī)離心式壓氣機(jī) 第七節(jié) 離心壓氣機(jī) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)一、一、 離心式壓氣機(jī)的組成離心式壓氣機(jī)的組成1、進(jìn)氣裝置、進(jìn)氣裝置 n安裝在葉輪的進(jìn)口處，其通道是收斂形的安裝在葉輪的進(jìn)口處，其通道是收斂形的 n功用功用w使氣流拐彎并以一定方向均勻進(jìn)入工作葉輪使氣流拐彎并以一定方向均勻進(jìn)入工作葉輪, 以減小流動(dòng)損失以減小流動(dòng)損失w此過(guò)程中氣流加速，防止出現(xiàn)拐彎分離流此過(guò)

30、程中氣流加速，防止出現(xiàn)拐彎分離流n氣流參數(shù)變化氣流參數(shù)變化w空氣在流過(guò)它時(shí)速度增大空氣在流過(guò)它時(shí)速度增大,而壓力和溫度下降而壓力和溫度下降 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)一、一、 離心式壓氣機(jī)的組成離心式壓氣機(jī)的組成2、工作葉輪、工作葉輪n高速旋轉(zhuǎn)的部件高速旋轉(zhuǎn)的部件 n工作葉輪上葉片間的通道是擴(kuò)張形的工作葉輪上葉片間的通道是擴(kuò)張形的n空氣在流過(guò)它時(shí)空氣在流過(guò)它時(shí), 對(duì)空氣作功對(duì)空氣作功, 加速空氣的流加速空氣的流速速, 同時(shí)提高空氣的壓力同時(shí)提高空氣的壓力n從結(jié)構(gòu)上葉輪分單面葉輪和雙面葉輪兩種從結(jié)構(gòu)上葉輪分單面葉輪和雙面葉輪兩種 w兩面進(jìn)氣兩面進(jìn)氣,這樣可以增大進(jìn)氣量這樣可以增大進(jìn)氣量w對(duì)于平衡作用在

31、軸承上的軸向力也有好處對(duì)于平衡作用在軸承上的軸向力也有好處 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)一、一、 離心式壓氣機(jī)的組成離心式壓氣機(jī)的組成工作葉輪 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)一、離心式壓氣機(jī)的組成一、離心式壓氣機(jī)的組成3、擴(kuò)壓器、擴(kuò)壓器 n位于葉輪的出口處位于葉輪的出口處 n其通道是擴(kuò)張形的其通道是擴(kuò)張形的n空氣在流過(guò)它時(shí)空氣在流過(guò)它時(shí), 速度下降速度下降, 壓力和溫度都上升壓力和溫度都上升 4、集氣管、集氣管 n使氣流變?yōu)檩S向使氣流變?yōu)檩S向, 將空氣引入燃燒室將空氣引入燃燒室 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)一、一、 離心式壓氣機(jī)的組成離心式壓氣機(jī)的組成離心式壓氣機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)：離心式壓氣機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)：n單級(jí)增壓比高單級(jí)增

32、壓比高n一級(jí)的增壓比可達(dá)一級(jí)的增壓比可達(dá)4:15:1, 甚至更高甚至更高n同時(shí)離心式壓氣機(jī)穩(wěn)定的工作范圍寬同時(shí)離心式壓氣機(jī)穩(wěn)定的工作范圍寬n結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠n重量輕重量輕, 所需要的起動(dòng)功率小所需要的起動(dòng)功率小 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)一、一、 離心式壓氣機(jī)的組成離心式壓氣機(jī)的組成主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)：n但它的流動(dòng)損失大但它的流動(dòng)損失大, 尤其是級(jí)間損失更大尤其是級(jí)間損失更大, 不適于用不適于用多級(jí)多級(jí), 最多兩級(jí)最多兩級(jí)n效率較低效率較低, 一般離心式壓氣機(jī)的效率最高只有一般離心式壓氣機(jī)的效率最高只有8385, 甚至不到甚至不到80n單位面積的流通能力低單位面積的流通能力低, 故迎風(fēng)面積大

33、故迎風(fēng)面積大, 阻力大阻力大 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)二、二、 空氣在離心式壓氣機(jī)中的流動(dòng)空氣在離心式壓氣機(jī)中的流動(dòng)空氣在導(dǎo)流器中的流動(dòng)空氣在導(dǎo)流器中的流動(dòng)n單面進(jìn)氣的離心式壓氣機(jī)葉輪的進(jìn)口直接與進(jìn)氣道的單面進(jìn)氣的離心式壓氣機(jī)葉輪的進(jìn)口直接與進(jìn)氣道的出口相接出口相接n雙面進(jìn)氣離心式壓氣機(jī)的進(jìn)氣裝置一般由雙面進(jìn)氣離心式壓氣機(jī)的進(jìn)氣裝置一般由預(yù)旋片預(yù)旋片和和分分氣盆氣盆構(gòu)成構(gòu)成w預(yù)旋片的作用在于造成工作輪進(jìn)口有一定規(guī)律的氣預(yù)旋片的作用在于造成工作輪進(jìn)口有一定規(guī)律的氣流切向速度分布流切向速度分布w分氣盆的作用則在于將經(jīng)過(guò)預(yù)旋片的空氣分為數(shù)層分氣盆的作用則在于將經(jīng)過(guò)預(yù)旋片的空氣分為數(shù)層,以便將空氣較均勻地

34、充滿工作輪葉片的進(jìn)口以便將空氣較均勻地充滿工作輪葉片的進(jìn)口w進(jìn)氣裝置中的流道做成略有收斂進(jìn)氣裝置中的流道做成略有收斂,使空氣經(jīng)過(guò)它后使空氣經(jīng)過(guò)它后,速速度略有增大，以減少流動(dòng)損失度略有增大，以減少流動(dòng)損失 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)圖圖45 雙面離心式壓氣機(jī)進(jìn)氣裝置雙面離心式壓氣機(jī)進(jìn)氣裝置 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)空氣在工作葉輪中的流動(dòng)空氣在工作葉輪中的流動(dòng) n工作葉輪的直徑符號(hào)標(biāo)注如圖工作葉輪的直徑符號(hào)標(biāo)注如圖4-6(a)所示。如果用某所示。如果用某直徑直徑D的圓柱面去截取工作葉輪的圓柱面去截取工作葉輪,并展為平面并展為平面,即得如即得如圖圖4-6(b)所示的圖形。所示的圖形。圖圖46 工作葉輪前的速

35、度三角形和導(dǎo)風(fēng)輪扭轉(zhuǎn)的作用工作葉輪前的速度三角形和導(dǎo)風(fēng)輪扭轉(zhuǎn)的作用 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)口截面上速度三角形分析進(jìn)口截面上速度三角形分析導(dǎo)風(fēng)輪相關(guān)概念導(dǎo)風(fēng)輪相關(guān)概念n對(duì)于直式導(dǎo)風(fēng)輪，工作輪葉片的前緣與輪緣速度相垂直對(duì)于直式導(dǎo)風(fēng)輪，工作輪葉片的前緣與輪緣速度相垂直,則空則空氣微團(tuán)勢(shì)必和葉片相撞擊因而引起過(guò)大的損失或工作不穩(wěn)定。氣微團(tuán)勢(shì)必和葉片相撞擊因而引起過(guò)大的損失或工作不穩(wěn)定。n葉片的前緣要有扭轉(zhuǎn)角葉片的前緣要有扭轉(zhuǎn)角,它的數(shù)值一般比相對(duì)速度的進(jìn)口角大它的數(shù)值一般比相對(duì)速度的進(jìn)口角大24,也就是攻角也就是攻角n由于沿半徑增大而減小由于沿半徑增大而減小,因此葉片前緣的扭轉(zhuǎn)角也應(yīng)沿半徑增因此葉片前

36、緣的扭轉(zhuǎn)角也應(yīng)沿半徑增大而減小大而減小 n為了便于制造和更換為了便于制造和更換,常把前緣扭轉(zhuǎn)部分的葉片與葉輪分開(kāi)常把前緣扭轉(zhuǎn)部分的葉片與葉輪分開(kāi),前前者叫導(dǎo)風(fēng)輪者叫導(dǎo)風(fēng)輪,后者仍叫葉輪后者仍叫葉輪 22121211 rVuVw rrVuVtg11111常常數(shù)數(shù) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)空氣在工作葉輪中的流動(dòng)空氣在工作葉輪中的流動(dòng)n氣流經(jīng)過(guò)導(dǎo)風(fēng)輪氣流經(jīng)過(guò)導(dǎo)風(fēng)輪,相對(duì)速度從進(jìn)口相對(duì)速度從進(jìn)口w1的的轉(zhuǎn)為軸向轉(zhuǎn)為軸向,進(jìn)進(jìn)入葉輪后沿徑向向外流動(dòng)入葉輪后沿徑向向外流動(dòng),并有一定的擴(kuò)壓作用并有一定的擴(kuò)壓作用n進(jìn)入葉輪之后氣流由軸向轉(zhuǎn)為徑向進(jìn)入葉輪之后氣流由軸向轉(zhuǎn)為徑向,向外流動(dòng)向外流動(dòng),以相以相對(duì)速度對(duì)速度w2離開(kāi)葉輪離開(kāi)葉輪 n假設(shè)此過(guò)程為定熵過(guò)程則假設(shè)此過(guò)程為定熵過(guò)程則222122222121uuwwdp 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)氣體經(jīng)過(guò)工作葉輪的擴(kuò)壓氣體經(jīng)過(guò)工作葉輪的擴(kuò)壓n離心式壓氣機(jī)靜壓增加主要在工作葉輪中實(shí)離心式壓氣機(jī)靜壓增加主要在工作葉輪中實(shí)現(xiàn)，增壓比為現(xiàn)，增壓比為2.5-3.0n工作葉輪中氣體增壓有兩方面因素工作葉輪中氣體增壓有兩方面因素w相對(duì)速度的變化相對(duì)速度的變化w圓周速度的變化（占據(jù)主導(dǎo)地位）圓周速