發(fā)動機原理-壓氣機

葉片機的概念詳情請參考《航空葉片機原理》by楚武利等人

葉片機：以連續(xù)流動的流體為工質(zhì)、以葉片為主要工作元件，通過旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)工作元件與工質(zhì)之間能量轉(zhuǎn)換的一類機械發(fā)動機壓氣機發(fā)動機為什么需要壓氣機？渦噴發(fā)動機的理論循環(huán)(Brayton循環(huán))渦噴發(fā)動機的理想循環(huán)

p-V圖0-3：等熵壓縮(進氣道和壓氣機)3-4：等壓加熱(燃燒室)4-9：等熵膨脹(渦輪和尾噴管)9-0：等壓放熱(發(fā)動機外)壓氣機的作用F119發(fā)動機1、提高進入燃燒室的空氣壓力，提高燃燒及熱力循環(huán)效率2、轉(zhuǎn)子葉片對空氣做功，增壓增速3、導流葉片使氣流減速增壓4、為飛機其他部件提供高壓氣源基元級高增壓比的軸流壓氣機通常由多級組成，其中每一級在一般情況下都是由一排動葉和一排靜葉構(gòu)成，并且每級的工作原理大致相同，可以通過研究壓氣機的一級來了解其工作原理。壓氣機的作用工作原理轉(zhuǎn)子（動葉、工作葉片）：做功推動空氣，增速、增壓。靜子（導葉）：調(diào)整流向，擴流增壓。能量效率帶*的為滯止參數(shù)課件ppt里分母沒有減一增壓原理速度三角形W：相對速度U：葉片速度C：氣流絕對速度進口預(yù)旋（正預(yù)旋、零預(yù)旋、反預(yù)旋）扭速靜子出口面積大于進口面積，減速增壓對于亞音速基元級的擴壓流動：動子做功，增壓增速對超音速級基元級的擴壓流動：利用氣流經(jīng)過激波后速度下降，壓強升高的原理使壓強升高軸向：切向：葉片對單位質(zhì)量氣體做功量為：氣體對葉片做功：討論符號問題1303:28:52

動葉柵加給氣流的機械功的大小取決于圓周速度u和氣流的扭速Δcu。要提高壓氣機的增壓能力，就需要提高基元級的機械外功lc，即增大u和Δcu。靜子出口面積大于進口面積，減速增壓：對于亞音速基元級的擴壓流動：動子做功量：總結(jié)：

外界通過工作葉輪上的動葉柵把一定數(shù)量的壓縮軸功傳遞給流經(jīng)動葉柵的空氣，使氣流的絕對速度動能增高，同時使氣流的相對速度動能降低，以促使空氣的壓力得以增高一部分。

由動葉柵流出的高速氣流在擴壓靜葉柵中逐漸減速，這樣就可以使氣流絕對速度動能中的一部分(c22－c32)/2進一步轉(zhuǎn)化成為空氣的壓力勢能，使氣體的壓力進一步增高。級內(nèi)參數(shù)變化規(guī)律反力度定義：1703:28:52反力度的另一個計算公式(絕對坐標系)(相對坐標系)上式－下式，得為什么定義反力度？反力度的物理意義：動葉中的靜壓升高占整個基元級靜壓升高的百分比。如果反力度過低，則氣體通過動葉后靜壓升高不多，表明動葉加給氣體的機械能主要是動能，這樣動葉出口的速度就會很大，而且方向也很斜。這樣會加大靜葉的設(shè)計難度，靜葉效率降低。因此，需要盡量避免反力度過低的現(xiàn)象發(fā)生。壓氣機喘振

壓氣機喘振是氣流沿壓氣機軸向發(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，導致強烈的機械振動，破壞性很大。喘振的表現(xiàn):發(fā)動機聲音由尖銳轉(zhuǎn)為低沉，出現(xiàn)強烈機械振動壓氣機出口壓力和流量大幅度波動，出現(xiàn)發(fā)動機熄火發(fā)動機進口處有明顯的氣流吞吐現(xiàn)象，并伴有放炮聲壓氣機中發(fā)生喘振的原因流量變化時，在葉柵的流道中出現(xiàn)的氣流脫離現(xiàn)象

當空氣流量增大時，氣流的軸向速度就要加大。假如壓氣機的轉(zhuǎn)速恒定不變，那么，在葉片內(nèi)弧表面上就會發(fā)生氣流附面層的局部脫離現(xiàn)象。但是，這個脫離區(qū)不會繼續(xù)發(fā)展。這是由于當氣流沿著葉片的內(nèi)弧側(cè)流動時，在慣性力的作用下，氣流的脫離區(qū)會朝著葉片的內(nèi)弧面方向擠攏和靠近，因而，會阻止脫離區(qū)的進一步發(fā)展。此外，在負沖角的工況下，壓氣機的級壓比有所減?。髁吭黾樱瑝罕葴p少），在這時，即使產(chǎn)生了氣流的局部脫離區(qū)，也不至于進一步發(fā)展形成氣流的倒流現(xiàn)象。

當流經(jīng)工作葉柵的空氣流量減小時，情況就完全不同了。那時，會在葉片的背弧側(cè)產(chǎn)生氣流附面層的脫離現(xiàn)象。只要這種現(xiàn)象一出現(xiàn)，脫離區(qū)就有不斷地發(fā)展擴大的趨勢。這是由于當氣流沿著葉片的背弧面流動時，在（離心）慣性力的作用下，存在