【正文】 這叫做主動(dòng)間隙控制技術(shù)， 主動(dòng)間隙控制技術(shù)的兩種形式：閉式回路、開(kāi)式回路 閉式回路 ：感受間隙、調(diào)節(jié)間隙 開(kāi)式回路 ：間隙按照預(yù)先給定的程序進(jìn)行調(diào)整，調(diào)節(jié)的精度取決于預(yù)先給定的指令與具體結(jié)構(gòu)的措施。 ?近代發(fā)動(dòng)機(jī)采用 單元體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ，一般將高低壓渦輪劃分為兩個(gè)單元，因此 渦輪機(jī)匣按高低壓段沿軸向劃為兩段 。 渦輪轉(zhuǎn)子 是懸臂不可拆卸的鼓盤(pán)式轉(zhuǎn)子，兩級(jí)轉(zhuǎn)子葉片借樅樹(shù)形榫頭安裝在相應(yīng)的輪盤(pán)上，并用鎖片固定。 含導(dǎo)向葉片排的組件稱為 導(dǎo)向器 ； 含轉(zhuǎn)子葉片的組件稱為 工作輪 。 減少漏氣量的方法 ： 正確選擇合適的間隙 采用封氣裝置 06:03 NPUZhaoMing 40 防冰系統(tǒng) 原因：冰層會(huì)破壞發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。 06:03 NPUZhaoMing 35 整流器機(jī)匣的結(jié)構(gòu)方案 (1)整體式 (2)分半式 (縱剖結(jié)構(gòu) ) (3)分段式 (橫剖結(jié)構(gòu) ) 06:03 NPUZhaoMing 36 整流器 安裝在機(jī)匣內(nèi) ， 位于兩級(jí)轉(zhuǎn)子之間 ， 因此 轉(zhuǎn)子和機(jī)匣的方案決定整流器的方案 。在有些長(zhǎng)葉片上，或者在激振力比較強(qiáng)的區(qū)域內(nèi)工作的葉片葉身上還帶有 阻尼臺(tái) 。 轉(zhuǎn)速高的缺點(diǎn) ：在高轉(zhuǎn)速條件下，轉(zhuǎn)子零件及其連接處要承受巨大的慣性力、氣體力、扭矩和復(fù)雜的振動(dòng)負(fù)荷。 在直升機(jī)的動(dòng)力裝置中采用 混合式壓氣機(jī) 。 結(jié)構(gòu)類型 ： ?軸流式 ?離心式 ?混合式 主要性能指標(biāo) ： ?增壓比 ?效率 ?外廓尺寸和重量 ?工作可靠性 ?制造和維修費(fèi)用 06:03 NPUZhaoMing 22 軸流式壓氣機(jī)的特點(diǎn) : 增壓比高 、 效率高 、 單位空氣流量大 。 ? 對(duì)單轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)講 ， 就是指壓氣機(jī) 、 主燃燒室的帶動(dòng)壓氣機(jī)的渦輪； ? 對(duì)雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)講 ， 就是指高壓壓氣機(jī) 、 主燃燒室和高壓渦輪 。 目前正處于研究和實(shí)驗(yàn)階段。 (2)發(fā)動(dòng)機(jī)的全部推力來(lái)自高速噴出的燃?xì)馑a(chǎn)生的反作用力 。 06:03 NPUZhaoMing 4 航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究工作的特點(diǎn) ?技術(shù)難度大 一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)有 十幾個(gè)部件 和系統(tǒng)及 數(shù)萬(wàn)個(gè)零件 研制一種新的發(fā)動(dòng)機(jī)需要 1萬(wàn)小時(shí)的整機(jī)試驗(yàn)和 10萬(wàn)小時(shí)的部件和系統(tǒng)試驗(yàn) 。06:03 NPUZhaoMing 1 目錄 ? 緒論 ? 壓氣機(jī) ? 渦輪 ? 燃燒室 ? 尾噴管 ? 總體結(jié)構(gòu) ? 受力分析 航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)分析 西北工業(yè)大學(xué) 06:03 NPUZhaoMing 2 概論 發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)上的 動(dòng)力裝置 。 ?周期長(zhǎng) 先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的研制周期為 915年 ， F119從 1986年開(kāi)始到 2021年投入使用 ， 前后達(dá) 19年 。 06:03 NPUZhaoMing 11 WJ 主要部件： 壓氣機(jī) ,燃燒室 ,燃?xì)鉁u輪 ,尾噴管 ,減速器 特點(diǎn)： 渦輪不僅帶動(dòng)壓氣機(jī)壓縮空氣 ， 還帶動(dòng)螺漿產(chǎn)生拉力 。 槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)的概念研究始于 70年代中期。 以核心機(jī)為基礎(chǔ) ， 增添不同類型的部件就可以發(fā)展成不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī) 。 ?在相同迎風(fēng)面積下 ， 軸流式比離心式吸入的空氣多得多 ， 產(chǎn)生的推力更大 。 06:03 NPUZhaoMing 24 軸流式壓氣機(jī)的構(gòu)成：由轉(zhuǎn)子和靜子組成 。若零件型面和傳力方案設(shè)計(jì)不當(dāng)，工作時(shí)就有破壞損壞的危險(xiǎn)。 06:03 NPUZhaoMing 29 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片榫頭的型式 （ 1） 銷(xiāo)釘式榫頭 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝簡(jiǎn)單；尺寸重量大，承載能力低 （ 2） 燕尾形榫頭 尺寸小、重量輕，承載能力強(qiáng)，加工方便，根部有應(yīng)力集中。 在鑄造的分半機(jī)匣內(nèi) ， 由于機(jī)匣壁較厚 ， 整流葉片可以用不同形式的榫頭直接固定在機(jī)匣內(nèi)壁的特制環(huán)槽內(nèi) 。 （ 1） 冰層會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣面積縮小，減小了通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量，從而引起發(fā)動(dòng)機(jī)性能損失并可能使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障 。 06:03 NPUZhaoMing 43 軸流式渦輪和向心（徑向式）渦輪 結(jié)構(gòu)類型： 按燃?xì)饬鲃?dòng)的方向分為徑向式渦輪與軸流式渦輪。 渦輪靜子 由前后兩段組成，前段為能傳遞負(fù)荷的一級(jí)導(dǎo)向器，后段為具有雙層冷卻機(jī)匣的二級(jí)導(dǎo)向器。 分段處采用圓柱面定心 。 主動(dòng)間隙控制裝置：氣動(dòng)式、機(jī)械式 氣動(dòng)式 ：通過(guò)環(huán)繞在機(jī)匣外面的幾根導(dǎo)管向機(jī)匣噴射冷卻空氣，以控制機(jī)匣的膨脹。 為了研究有效的冷卻技術(shù)，必須了解渦輪零件的溫度分布與熱應(yīng)力，以及它們與冷卻措施間的關(guān)系。 輪緣處的溫度由葉片根部的溫度和榫頭中的溫降決定。 流量 ：冷卻空氣的流量由冷卻的要求決定 。常用的冷卻方式為： 1） 空氣沿輪盤(pán)側(cè)面徑向吹風(fēng) （ 氣流的流動(dòng)方向可分為由里向外 、 由外向里兩種 ） 。 氣膜冷卻 ：在葉片表面形成一層氣膜 ， 將葉片表面與高溫燃?xì)飧糸_(kāi) 。 在燃燒室內(nèi)形成 非均一的混合氣 ，以適應(yīng)飛行條件和工作狀態(tài)的變化。 06:03 NPUZhaoMing 71 航空發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu) 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)是指發(fā)動(dòng)機(jī)各大部件所受負(fù)荷的傳遞方案及具體結(jié)構(gòu)。 θ — ω 與 Ω 的方向夾角。 06:03 NPUZhaoMing 83 一般可用下面公式進(jìn)行簡(jiǎn)略計(jì)算 ? = E? ?T ? 對(duì)于壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片，一方面由于工作溫度較低，后幾級(jí)轉(zhuǎn)子葉片的溫度為 230530度或更高一些；另一方面由于葉片較薄，葉片各部分溫差不很明顯，所以熱應(yīng)力不作為壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的主要考慮因素。在燃?xì)獾臎_擊下，會(huì)產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力。 陀螺力矩的方向：（右手定則）力矩的方向是使ω 矢量轉(zhuǎn)到 Ω 矢量的方向（如圖）。 06:03 NPUZhaoMing 72 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子： 由 壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子 、 渦輪轉(zhuǎn)子 和聯(lián)接這些轉(zhuǎn)子的零件（ 聯(lián)接件 ）所組成。 組成 ：尾噴管（發(fā)動(dòng)機(jī)必不可少的一個(gè)部件），反推力裝置、消音裝置（根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)的特殊需求而設(shè)置）。 （ 兼有對(duì)流冷卻和氣膜冷卻的效果 ） 06:03 NPUZhaoMing 64 主燃燒室的功能 ：用來(lái)將燃油中 化學(xué)能 轉(zhuǎn)變?yōu)?熱能 ，將壓氣機(jī)增壓后的高壓空氣加熱到渦輪前允許溫度，以便進(jìn)入渦輪和排氣裝置內(nèi)膨脹做功。 06:03 NPUZhaoMing 61 WP7渦輪盤(pán)冷卻氣流圖 冷卻空氣沿輪盤(pán)的前面 由里向外徑向吹風(fēng) ，但前后端面的冷卻空氣是串聯(lián)的，因此冷氣產(chǎn)生較大溫升，冷卻效果減弱。 清潔 ：冷卻空氣必須是干凈的 。 下面對(duì) 渦輪部件的冷卻系統(tǒng)、渦輪盤(pán)與葉片的冷卻方式 分別進(jìn)行分析。 圖 441 燃?xì)鉁囟鹊闹鹉晏岣咔闆r 06:03 NPUZhaoMing 54 典型零件的溫度分布與熱應(yīng)力 渦輪零件的工作溫度及其分布是確定零件熱應(yīng)力大小、高溫零件危險(xiǎn)斷面位置和安全系數(shù)、高溫材料選用等的重要依據(jù)。