【正文】
四、加力式渦輪噴氣發(fā)動機和加力式渦輪風扇發(fā)動機 使用原因:飛行速度 C0較大,降低 C5和提高流量效果不明顯,需要增加理想循環(huán)功。 ?向前的力減去向后的力就等于推力。 噴管: 使燃氣繼續(xù)膨脹 , 加速 , 提高燃氣的速度。飛機動力裝置 第三部分:燃氣渦輪發(fā)動機 劉 熊 第一章 航空燃氣渦輪發(fā)動機概述 第一節(jié) 航空燃氣渦輪發(fā)動機簡介 燃氣渦輪發(fā)動機的發(fā)展 噴氣發(fā)動機的分類 ? 發(fā)動機:將燃油燃燒釋放出的熱能轉變?yōu)闄C械能的裝置 ? 噴氣發(fā)動機:把燃料的化學能轉化為發(fā)動機高速噴出燃氣的動能,從而獲得反作用力,推進飛行器飛行的發(fā)動機。 一、渦輪噴氣發(fā)動機的理想循環(huán) 布萊頓循環(huán)由絕熱壓縮過程 1等壓加熱過程 2絕 熱膨脹過程 34和等壓放熱過 程 41組成。 ?其中以壓氣機產生的力所占的比例最大。 增加理想循環(huán)功的途徑: 增加渦輪前總溫和發(fā)動機增壓比。 一般,旋翼的空氣流量為渦輪軸發(fā)動機空 氣流量的 500~1000倍。 ? 有效推力=發(fā)動機內推力 - 短艙的阻力 產生連續(xù)推力的原因 ?力學角度 → 作用力與反作用力的結果 ?能量角度 → 推力是能量轉換的表現形式, 穩(wěn)定燃燒是產生推力的能量基礎 ?熱力學角度 → 等壓循環(huán)是產生連續(xù)推力的基礎 有效推力 5 0 5 0 501 5000 01()( ) ( )e f g afF G C G C P P AP P dA P P dA D? ? ? ?? ? ? ? ??? 50()aF G C C??當燃氣在噴管中 完全膨脹時 內推力 5 0 5 0 5()gaF G C G C P P A? ? ? ?gaF G C G C忽略流量差別時 5aF G C?發(fā)動機地面試車 渦噴發(fā)動機的推力分布 推力的分布 由圖可以看出 ?進氣道,壓氣機,燃燒室產生的力是向前的; ?渦輪,噴管產生的力是向后的。 渦輪: 高溫高壓的燃氣在渦輪內膨脹 , 向外輸出功 , 去帶動壓氣機。 (一)火箭發(fā)動機 特點: 自己攜帶燃料和氧化劑,靠燃燒壓縮工質。由于這個循環(huán)在 等壓加熱,故也稱為等壓加 熱循環(huán)。 二、推進功率和推進效率 假設:飛機等速平飛 推進功率 : 0pN FC?22502aaccN G L G ???L--每公斤氣流的循環(huán)功 發(fā)動機在熱力循環(huán)中產生的功率 推進效率 022502paFCCCG? ??C5/C0 越大,推進效率越小 當 C0= 0,沒有推進功 當 C5= C0,效率為 1,但 F為零 5021/p cc? ?? 發(fā)動機損失的能量: 22505 0 0()2p a accN N G G c c c?? ? ? ?2 2 25 0 5 05 0 0()()22c c c cc c c??? ? ?排氣速度與飛行速度相差越大,動能損失越多 每公斤氣流損失的能量: 三、總效率 定義:加入燃燒室的燃油完全燃燒時放出的熱量,有多少轉變?yōu)橥七M功。 優(yōu)點:結構簡單,重量輕。 ? 渦漿發(fā)動機 ?螺旋槳產生拉力 ?氣體流過發(fā)動機時產生