【文章內(nèi)容簡介】 界 , 擴大了穩(wěn)定工作的范圍。 ? 又由于壓氣機中間級放氣 , 使 整臺壓氣機 的增壓比將減小。 23 穩(wěn) 態(tài)下的共同工作 ? ⒌ 可調(diào)導(dǎo)向葉片和整流葉片 ? 當(dāng)發(fā)動機的換算轉(zhuǎn)速減小時 , 壓氣機的喘振裕度 將減小 , 這時可調(diào)導(dǎo)向葉片順壓氣機旋轉(zhuǎn)的方向 轉(zhuǎn)動一個度 , 即減小導(dǎo)向葉片和前幾級靜子葉片 的安裝角 , 使轉(zhuǎn)子葉片上氣流攻角減小 , 喘振邊 界線左移 , 同時使共同工作線右移 , 從而增大了 喘振裕度 , 如圖所示。圖中的實線和虛線分別表 示了壓氣機不可調(diào)和帶可調(diào)導(dǎo)向器時的壓氣機特 性線及在同樣噴管面積條件下發(fā)動機的共同工作 線。很明顯 , 采用可調(diào)導(dǎo)向葉片使喘振裕度增大 , 但是在同樣轉(zhuǎn)速下 , 壓氣機的增壓比將減小 , 流 過發(fā)動機的空氣流量也將減小。 ? 噴管處于 亞 臨界狀態(tài)時 ,渦輪落壓比也將減小 ,渦 輪前燃氣總溫將增高。 24 調(diào)節(jié)規(guī)律 ? 調(diào)節(jié)規(guī)律 :最大狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律和巡航狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律 。 ? 最大狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律 : ? 發(fā)動機的最大狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律是指由自動調(diào)節(jié)器保證的發(fā)動機最大工作狀態(tài)隨飛行狀態(tài)的變化規(guī)律 。 ? 巡航狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律 : ? 巡航狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律是指發(fā)動機由最大工作狀態(tài)減小推力時所遵循的規(guī)律 。 25 調(diào)節(jié)規(guī)律 ? . 發(fā)動機的最大狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律 ? 最大狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇 , 應(yīng)使發(fā)動機在任何飛行狀態(tài)下都能產(chǎn)生盡可能大的推力 。 ? 提高發(fā)動機推力的限制因素 : ? 首先是發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速 n, 由于發(fā)動機轉(zhuǎn)子零件強度的限制 , 不允許超過規(guī)定的最大值 。 ? 其次是渦輪前燃氣總溫 ,由于渦輪部件材料耐熱性的限制 , 不允許超過規(guī)定的最大值 。 ? 此外 ,在任何情況下 ,不應(yīng)使壓氣機產(chǎn)生喘振 。 26 調(diào)節(jié)規(guī)律 ? n＝ nmax＝常數(shù)和 A5＝常數(shù)的最大工作狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律 ? 幾何面積不變的發(fā)動機 , 當(dāng)飛行狀態(tài)變化時 , 通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器改變供油量的方法來保持轉(zhuǎn)速一定 , 即 : ? qmf → n＝ nmax ? 其中 : qmf ─ 調(diào)節(jié)參數(shù) 。 n ─ 被調(diào)參數(shù) 。 ? 相應(yīng)的共同工作方程就是 ? 采用 n＝常數(shù) , A5 ＝常數(shù)的最大工作狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律 , 渦輪前燃氣總溫將隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速相似參數(shù)的變化而變化 。 渦輪前燃氣總溫的數(shù)值超過規(guī)定時 , 會影響發(fā)動機的正常工作和使用壽命 。 渦輪前燃氣總溫的數(shù)值低于規(guī)定值時 , 發(fā)動機就不能達到可能產(chǎn)生的最大推力 。 ???????ccmpTq?????111111=常數(shù) 27 調(diào)節(jié)規(guī)律 ? n＝ nmax ＝常數(shù)和 T*3＝常數(shù)的最大工作狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律 ? 在這種調(diào)節(jié)規(guī)律下 , 壓氣機功和渦輪功的平衡關(guān)系是通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動來保證的即由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器改變供油量 ,以保證轉(zhuǎn)速 n＝常數(shù) ,噴管面積調(diào)節(jié)器來保證渦輪前燃氣總溫＝常數(shù) , 即 ? qmf → n＝常數(shù) 。 A5 → T*3 ＝常數(shù) ? qmf和 A5 ─ 調(diào)節(jié)參數(shù) 。 n和 T*3 ─ 被調(diào)參數(shù) 。 ? 根據(jù)功率平衡有 : ? 當(dāng) ＝常數(shù)時 , 所需 的變化 , 可以用改變 的值來得到 。 又由于有 : mTTc TRw ????????????????????????? 13 111?3T cw ?T?125//?????????nnttzT AA????T?的值可以由改變噴管出口面積來得到。 28 調(diào)節(jié)規(guī)律 ? 當(dāng)渦輪導(dǎo)向器處于臨界或超臨界工作狀態(tài)時 , 上述共同工作線方程可以由流量連續(xù)的條件推導(dǎo)出來 , 根據(jù)流量連續(xù)的條件 得到 : ? 這就是調(diào)節(jié)規(guī)律為 n＝常數(shù) 、 T*3＝常數(shù)的共同工作線方程 。 ? 實際采用的大都是第一種方案 , 其原因是 。 ? ① 轉(zhuǎn)速是強度和推力的敏感參數(shù) , 應(yīng)力隨轉(zhuǎn)速的變化是平方的關(guān)系 , 一般不允許超轉(zhuǎn) , 而推力隨轉(zhuǎn)速的變化一般是立方的關(guān)系 , 轉(zhuǎn)速低了將嚴重影響推力 , 同樣是不希望的 , 為了獲得最大的推力 , 必須精確地保證轉(zhuǎn)速一定 , 是必調(diào)的參數(shù) 。 ? ② 以溫度作為被調(diào)參數(shù) , 必須要有能及時正確地感受溫度的變化 , 且能長期可靠使用的敏感元件 , 這是相當(dāng)困難的 , 又由于溫度場的不均勻性 ,使得采用第二 、 第三種調(diào)節(jié)規(guī)律的很少 。 ? ③ 調(diào)節(jié)噴管面積 , 將使發(fā)動機的結(jié)構(gòu)和控制都變得十分復(fù)雜 。 ? ???11,1pTq amc? 1Tn＝ 常數(shù) 29 調(diào)節(jié)規(guī)律 ? A5＝常數(shù) 和 T*3＝常數(shù)的最大工作狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律 ? qmf → T*3＝常數(shù) ? 以溫度作為被調(diào)參數(shù) , 必須要有能及時正確地感受溫度的變化 , 且能長期可靠使用的敏感元件 , 這是相當(dāng)困難的 , 又由于溫度場的不均勻性 ,使得采用第二 、 第三種調(diào)節(jié)規(guī)律的很少 。 ? 轉(zhuǎn)速可變 ， 會造成超速 ， 影響發(fā)動機的強度 。 30 調(diào)節(jié)規(guī)律 ? 巡航狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律 。 ? 巡航狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律 : ? 巡航狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律是指發(fā)動機由最大工作狀態(tài)減小推力時所遵循的規(guī)律 。 ? 飛機在飛行過程中 , 發(fā)動機并不需要始終在最大推力狀態(tài)下工作 , 而大部分時間是在小于最大推力的狀態(tài)下工作 。 發(fā)動機巡航調(diào)節(jié)的目的是在保證所需推力的條件下 , 使發(fā)動機有較低的燃油消耗率 , 且使發(fā)動機有較低的機械負荷和熱負荷 , 有利于發(fā)動機長時間地可靠地工作 。 ? 最簡單的巡航調(diào)節(jié)是降低發(fā)動機的轉(zhuǎn)速 , 這樣就可以減小發(fā)動機的推力 , 同時 , 渦輪前燃氣總溫也隨之降低 。 31 過渡態(tài)下的共同工作 ?加速過程 ? 發(fā)動機由慢車轉(zhuǎn)速上升到最大轉(zhuǎn)速所需的時間叫加速性。 ? 發(fā)動機加速的必要條件是要有剩余功率 。 CTNNN ???32 過渡態(tài)下的共同工作 ? 最佳加速過程 ? 加速 限制 ： (推油門過急過猛會出現(xiàn)什么問題 ?) ? 工作裕度的限制 喘振 ； ? 渦輪強度條件的限制 轉(zhuǎn)速和 溫度 ； ? 燃燒室穩(wěn)定工作要求的限制 熄火 ； ? 最佳加速供油量 ： 為了使加速時轉(zhuǎn)速能盡快地增大 , 每一個轉(zhuǎn)速有一個最大的供油量 , 這個供油量是根據(jù)上述的幾個限制確定的 , 通常稱為最佳加速供油量 , ? 最佳加速供油線 ： ? 把各個轉(zhuǎn)速正常加速所允許最大供油量的數(shù)值標在坐標圖上 , 并且連成曲線 , 就的到最佳加速供油線 , ? 發(fā)動機按照最佳加速供油線進行加速 , 則在加速過程中 , 剩余功率為在正常工作條件下所能得到的最大值 , 所以 , 轉(zhuǎn)速增加得最快 , 加速時間最短 , 發(fā)動機的加速性最好。 33 過渡態(tài)下的共同工作 ? 最佳加速供油線： 34 過渡態(tài)下的共同工作 ? 加速過程中： ? 供油量 大于 同一轉(zhuǎn)速時穩(wěn)態(tài)下的供油量 。 ? 渦輪前燃氣總溫 高于同一轉(zhuǎn)速時穩(wěn)態(tài)下的 渦輪前燃氣總溫 。 ? 余氣系數(shù) 小于 同一轉(zhuǎn)速時穩(wěn)態(tài)下的 余氣系數(shù) 。 ? 加速過程中 , 渦輪功率始終大于壓氣機功率 . 35 過渡態(tài)下的共同工作 ? 大氣狀態(tài)和飛行狀態(tài)對加速過程的影響 ? 影響加速 性的因素 : ? 空氣流量 :大氣溫度、大氣壓力和飛行速度。 ? 大氣溫度 ，密度 ，流量 ，剩余功率 ，加速性差 ? 發(fā)動機的加速性冬天優(yōu)于夏天， ? 大氣壓力 ，密度 ，流量 ，剩余功率 ，加速性好 ? 平原地區(qū)優(yōu)于高原地區(qū)， ? 飛行速度 ，流量 ，剩余功率 ，加速性 好 ? 高速飛行時優(yōu)于低速飛行時。 )(, CTamCT wwqNNN ?????36 過渡態(tài)下的共同工作 ? 減速過程 ? 減速過程受到燃燒室貧油熄火的限制。 ? 減速過程中 供油量 比相應(yīng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速時 小 ?？諝饬髁坑捎跍u輪前燃氣溫度低而比穩(wěn)定工作時高 。余氣系數(shù)比穩(wěn)定工作時大。 37 單軸渦噴發(fā)動機的特性 ? 發(fā)動機的常用工作狀態(tài) ? 起飛工作狀態(tài) ： 在起飛時批準使用的最大推力 , 通常發(fā)動機的轉(zhuǎn)速最大，渦輪前燃氣總溫最高大 , 即這時 。因此 , 發(fā)動機的動力負荷和熱負荷都接近其極限允許值 ,發(fā)動機在此狀態(tài)下連續(xù)的工作時間受到嚴格限制 ,一般在 5－ 10分鐘。而且僅用于起飛。 ? 最大連續(xù)工作狀態(tài) ： 發(fā)動機連續(xù)工作時批準使用的最大推力 , 為了延長發(fā)動機的使用壽命 ,此工作狀態(tài)僅在確保飛行安全時 , 由機長決定使用。例如單發(fā)或應(yīng)急爬高時使用。 ? 最大巡航工作狀態(tài) ： 巡航時批準使用的最大推力 , 巡航時 , 根據(jù)飛行計劃調(diào)定發(fā)動機推力保持所需的飛行速度。 ? 慢車工作狀態(tài) ： 這是發(fā)動機能夠保持穩(wěn)定工作的最小轉(zhuǎn)速的工作狀態(tài) , 通常 。由于在這一狀態(tài)下渦輪前燃氣總溫較高 , 所以 , 在這一狀態(tài)下發(fā)動機的工作時間也受限制。 38 單軸渦噴發(fā)動機的特性 轉(zhuǎn)速特性 — 節(jié)流特性 高度特性 發(fā)動機特性