民航發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介2熱力循環(huán)

1、COMAC PROPRIETARY INFORMATIONThe information contained in this document is COMAC proprietary information and is disclosed in confidence. It is the property of COMAC and shall not be used, disclosed to others or reproduced without the express written consent of COMAC.民民 航航 發(fā)發(fā) 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī) 第二部分第二部分黃國(guó)平黃國(guó)平 李傳鵬

2、李傳鵬22022-3-21熱力循環(huán)熱力循環(huán)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī) 本質(zhì)上是一種熱力發(fā)動(dòng)機(jī)本質(zhì)上是一種熱力發(fā)動(dòng)機(jī) 用空氣作為提供推力的工作流體用空氣作為提供推力的工作流體 必須將流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣加速，即增加必須將流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣加速，即增加動(dòng)能動(dòng)能 工作過(guò)程是：首先增加壓力能，繼而增工作過(guò)程是：首先增加壓力能，繼而增加熱能，最后再以高速?lài)姎饬鞯男问睫D(zhuǎn)加熱能，最后再以高速?lài)姎饬鞯男问睫D(zhuǎn)變成動(dòng)能變成動(dòng)能32022-3-21熱力循環(huán)熱力循環(huán)1913 1913 法國(guó)法國(guó) Rene lorinRene lorin等壓燃燒等壓燃燒連續(xù)過(guò)程連續(xù)過(guò)程 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮 燃燒燃燒 排氣排氣42022-3-

3、21熱力循環(huán)熱力循環(huán)容積容積燃燒燃燒增加熱能增加熱能膨脹膨脹通過(guò)渦輪與噴管通過(guò)渦輪與噴管壓縮壓縮增加壓力能增加壓力能壓力壓力外部空氣外部空氣52022-3-21熱力循環(huán)熱力循環(huán)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)是熱力發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)是熱力發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒溫度愈高，下游膨脹部件（渦輪）可作的功愈多燃燒溫度愈高，下游膨脹部件（渦輪）可作的功愈多燃燒溫度不超過(guò)渦輪部件設(shè)計(jì)和材料所容許的燃?xì)鉁囟热紵郎囟炔怀^(guò)渦輪部件設(shè)計(jì)和材料所容許的燃?xì)鉁囟仍跍u輪部件中使用氣冷工作葉片允許更高的燃?xì)鉁囟仍跍u輪部件中使用氣冷工作葉片允許更高的燃?xì)鉁囟?2022-3-21熱力循環(huán)熱力循環(huán)1913 1913 法國(guó)法國(guó) Rene lorinRen

4、e lorin工作循環(huán)各階段中空氣的：壓力工作循環(huán)各階段中空氣的：壓力P P體積體積V V絕對(duì)溫度絕對(duì)溫度T T 壓縮過(guò)程：壓縮過(guò)程：PP、VV，TT 壓氣機(jī)壓氣機(jī) 燃燒過(guò)程：燃燒過(guò)程：TT、VV，P P 燃燒室燃燒室 膨脹過(guò)程膨脹過(guò)程: : TT、PP，V V 渦輪渦輪72022-3-21熱力循環(huán)熱力循環(huán) 在空氣流過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)程中，從氣動(dòng)力和能量的要求在空氣流過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)程中，從氣動(dòng)力和能量的要求來(lái)看需要空氣的速度和壓力發(fā)生變化來(lái)看需要空氣的速度和壓力發(fā)生變化在壓縮過(guò)程中，只要求空氣壓力升高，并不要求在壓縮過(guò)程中，只要求空氣壓力升高，并不要求其速度有太多降低；其速度有太多降低；在燃燒后，空氣

5、已經(jīng)受熱并且其內(nèi)部能量增加，在燃燒后，空氣已經(jīng)受熱并且其內(nèi)部能量增加，就需燃?xì)獾膭?shì)能（壓力和速度）來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)；就需燃?xì)獾膭?shì)能（壓力和速度）來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)；在推進(jìn)噴管中，要求高的出口速度；在推進(jìn)噴管中，要求高的出口速度；氣流的局部減速也是需要的，在燃燒室中，要提氣流的局部減速也是需要的，在燃燒室中，要提供一個(gè)低速區(qū)供火焰燃燒供一個(gè)低速區(qū)供火焰燃燒82022-3-21熱力循環(huán)熱力循環(huán)1913 1913 法國(guó)法國(guó) Rene lorinRene lorin 這種不同的變化受空氣流過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的涵道尺寸和形這種不同的變化受空氣流過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的涵道尺寸和形狀的影響狀的影響 在要求速度能轉(zhuǎn)換成壓力的地方，通

6、道呈擴(kuò)張形在要求速度能轉(zhuǎn)換成壓力的地方，通道呈擴(kuò)張形（民機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)此情況多為亞音速）（民機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)此情況多為亞音速）92022-3-21熱力循環(huán)熱力循環(huán)1913 1913 法國(guó)法國(guó) Rene lorinRene lorin 在要求將燃?xì)庵写鎯?chǔ)的能量轉(zhuǎn)換成速度能的場(chǎng)在要求將燃?xì)庵写鎯?chǔ)的能量轉(zhuǎn)換成速度能的場(chǎng)合，便采用收斂通道或噴管合，便采用收斂通道或噴管102022-3-21熱力循環(huán)熱力循環(huán) 在遇到超音速在遇到超音速的場(chǎng)合，便采用收的場(chǎng)合，便采用收斂斂- -擴(kuò)展噴管即文擴(kuò)展噴管即文氏管，以便將燃?xì)馐瞎埽员銓⑷細(xì)庵械哪芰孔畲笙薅戎械哪芰孔畲笙薅鹊剞D(zhuǎn)換成動(dòng)能地轉(zhuǎn)換成動(dòng)能112022-3-21熱力循環(huán)熱力

7、循環(huán)1913 1913 法國(guó)法國(guó) Rene lorinRene lorin渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)是將燃?xì)鉁u槳發(fā)動(dòng)機(jī)是將燃?xì)獾哪芰哭D(zhuǎn)換成機(jī)械功的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械功驅(qū)動(dòng)螺旋槳，燃?xì)饬黩?qū)動(dòng)螺旋槳，燃?xì)饬髦械拇蟛糠帜芰勘活~中的大部分能量被額外的幾級(jí)渦輪吸收，外的幾級(jí)渦輪吸收，并通過(guò)軸驅(qū)動(dòng)螺旋槳并通過(guò)軸驅(qū)動(dòng)螺旋槳渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)將將燃?xì)獾拇蟛糠秩細(xì)獾拇蟛糠帜芰哭D(zhuǎn)換成機(jī)能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械功輸出械功輸出122022-3-21熱力循環(huán)熱力循環(huán)1913 1913 法國(guó)法國(guó) Rene lorinRene lorin內(nèi)外涵原理涉及到氣內(nèi)外涵原理涉及到氣流的分流。所有吸入流的分流。所有吸入的氣流經(jīng)過(guò)最初的低的氣流經(jīng)過(guò)最初的低壓壓縮，一定百分比壓壓縮，一定百分比的氣流流入外涵道，的氣流流入外涵道，其余部分以常規(guī)方式其余部分以常規(guī)方式流入燃燒系統(tǒng)，這一流入燃燒系統(tǒng)，這一原理有益于改善推進(jìn)原理有益于改善推進(jìn)效