北航 航空发动机原理 期末考试知识点总结.pdfVIP

进气道和尾喷管工作原理 进气道： 功能、设计要求及分类： 引入空气，高压音或超音速飞行时减速 损失小（内流，外阻）；工作稳定性好；高流通能力；出口流场尽量均匀（温度畸变，压力畸变 小） 亚音进气道： 三种流谱(0??) 结构形式：皮托管式（扩张形通道），设计成钝圆形唇口 超音进气道： 气动设计原理(多波系结构) 利用激波的性质，设计为多波系结构，即先利用损失小的斜激波，逐步将高超音流滞止为低超音 流，再利用一道弱的正激波将超音流滞止为亚音流 目的：减小因激波引起的总压损失 波系结构：若干斜激波?结尾正激波 三种结构形式(内压、外压、混压) 外压式超音速进气道的特性 飞行M 数（影响斜激波的强度和波角）在设计M0d 数时，斜激波交点贴于唇口，当飞行M 数偏离 设计值时，斜激波波角发生变化，斜激波交点不再位于唇口 当飞行M0 M0d 的低超音速飞行时，波角增加，激波交点前移不贴口，产生超声速溢流，外流 阻力加大 当飞行M0 M0d 的高超音速飞行时，波角减小，激波交点后移进入口内，经激波总压损失加大 进气道出口反压变化（发动机在共同工作线上移动）影响结尾正激波位置?三种不同工作状态：临界、超 临界、亚临界 A)结尾正激波位于喉道 B)反压减小，结尾正激波被吸向后移 C)反压增加，结尾正激波被推出口外 ? 临界状态 结尾正激波位于喉道 ? 超临界状态 结尾正激波被吸向后移 ? 正激波波前M 数增加，强度增大总压损失加大 ? 管壁附面层分离出口流场畸变度增加 ? 流场不均匀 ? 产生高频率振动－痒振 ? 亚临界状态 结尾正激波被推出口外 ? 亚声速溢流产生，外流阻力加大 ? 严重亚临界时进气道发生喘振 ？防止喘振 特性： 尾喷管： 功能、设计要求及分类 燃气膨胀加速，气流高速排出产生反作用力推力； 调节喷管临界截面积，改变发动机工作状态； 推力换向。 ? 流动损失小 ? 尽可能完全膨胀 ? 排气方向尽可能沿所希望的方向 ? 根据需要，调节截面积尺寸 ? 噪音低 ? 纯收敛型 ? 收敛--扩张型 ? 塞式 ? 引射 ? 推力矢量 ? 带反推 按流路通道分类： ? 收敛形 ? 收敛--扩张形 收敛型： 三种工作状态 临界、超临界、亚临界 收敛喷管按可用膨胀比πe 的大小划分三种工作状态 ? 临界： ? πe ＝πe 临界 ，M9=1，p9=p0 ? 亚临界: ? πe πe 临界 ，M91，p9=p0 ? 超临界: ? πe πe 临界 ，M9=1，p9p0 取决于喷管压比与临界压比的关系 临界、亚临界：完全膨胀 超临界：不完全膨胀 出口气流所能达到的最大速度： C9max=当地音速＝f(排气总温）（临界超临界时） 收敛-扩张型： 几何固定的收－扩喷管有三种工作状态： 完全膨胀、不完全膨胀、过度膨胀 (a)设计状态的流动情况 ? πe 设计和A9/A8 相匹配 ? 实现了完全膨胀，P9= P0， ? 按A9/A8 确定M9 的大小， M9 ＝M9 设计1; (b) πeπe 设计时的流动情况 ? A9/A8 没有改变，所以M9= M9 设计， ? 但P9 P0 ，喷管不完全膨胀，喷管外有膨胀波系 ; (c) πeπe 设计时的流动情况 ? 同样的A9/A8 使得M9= M9 设计， ? P9 P0 ，喷管过度膨胀，喷管外有压缩波系 (d) πeπe 设计，使P9 P0 /2 时流动情况 ? 出现有分离的过度膨胀，