【正文】 馬赫數(shù) 空氣流量 推力 ? ? 馬赫數(shù) 沖壓比 單位推力 ? ? 馬赫數(shù) 速度 單位推力 ? ? s?c 49 渦噴發(fā)動機(jī)的通用特性 ? 發(fā)動機(jī)的相似參數(shù) ? 發(fā)動機(jī)的特性是通過地面臺架試驗(yàn) 、 高空摸擬試驗(yàn)和飛行試驗(yàn)獲得的 。 地面臺架試驗(yàn)時 , 由于外界大氣條件的不同 , 同一臺發(fā)動機(jī)實(shí)測到的推力和燃油消耗率曲線是各不相同的 。 所以有必要將它們換算成標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下 (P0＝ 101325Pa, T0＝ ) 的通用轉(zhuǎn)速特性 , 以便相互比較 。 ? 換算是基于 “ 相似 ” 這一概念進(jìn)行的 , 對于具備幾何相似條件的發(fā)動機(jī) , 工作狀態(tài)相似的充分條件是絕對運(yùn)動和相對運(yùn)動中的馬赫數(shù)相等 。 絕對運(yùn)動中的馬赫數(shù)相等就是飛行馬赫數(shù) Ma相等 , 相對運(yùn)動中的馬赫數(shù)相等就是第一級壓氣機(jī)工作葉輪進(jìn)口平均半徑處的切線速度 u1所算得的馬赫數(shù)相等 。 ? 50 渦噴發(fā)動機(jī)的通用特性 ? 發(fā)動機(jī)的相似參數(shù) ? 當(dāng)發(fā)動機(jī)處于相似狀態(tài)下工作時 , 發(fā)動機(jī)各截面上氣流參數(shù)的無因次量都保持不變。例如 : 常數(shù)???0pp i 常數(shù)?0ppi 常數(shù)???0TTi 常數(shù)?0TTi 常數(shù)??0TV i 常數(shù)?0TVi常數(shù)?i?51 渦噴發(fā)動機(jī)的通用特性 ? 當(dāng)發(fā)動機(jī)處于相似狀態(tài)下工作時 , 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、通過發(fā)動機(jī)的空氣流量、發(fā)動機(jī)單位推力、發(fā)動機(jī)推力、燃油消耗率以及燃油消耗量等性能參數(shù)的絕對值一般各不相同 , 但它們的相似參數(shù)則保持不變。這些發(fā)動機(jī)性能的相似參數(shù)現(xiàn)推導(dǎo)如下 : 52 渦噴發(fā)動機(jī)的通用特性 ? ? 將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 n寫成馬赫數(shù)的函數(shù) ? 當(dāng)發(fā)動機(jī)處于相似狀態(tài)下工作時 , Ma（ λ u1）等于常數(shù) , 于是 ? 因此 , 當(dāng)發(fā)動機(jī)處于相似狀態(tài)下工作時 , 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的相似參 ? 數(shù) 或 保持不變。 10111111111260606060uucruRTDaDMaaDDun ???????? ??????常數(shù)?0Tn 常數(shù)?0Tn 常數(shù)?0Tn 常數(shù)?0Tn53 渦噴發(fā)動機(jī)的通用特性 ? ? 由氣體動力學(xué)知道空氣流量的計算公式為 : ? 當(dāng)發(fā)動機(jī)處于相似狀態(tài)下工作時 ,A0,Ma保持不變 , 所以 ? 因此 ,當(dāng)發(fā)動機(jī)處于相似狀態(tài)下工作時 ,空氣流量 的相似參數(shù) ? 保持不變。 常數(shù)?*0*0,pTq am ? ?0000 MaqATpKma ???*0*0,pTq am54 渦噴發(fā)動機(jī)的通用特性 ? ? 在完全膨脹情況下 ,單位推力為 : ? 當(dāng)發(fā)動機(jī)處于相似狀態(tài)下工作時 , , 保持不變 ,所以 ? 因此 ,當(dāng)發(fā)動機(jī)處于相似狀態(tài)下工作時 ,單位推力 的相似參數(shù) ? 保持不變。 ???????? ????????00505,)( TVTVTVVq FFams?05TV?0TV 常數(shù)??0Fs?0TFs55 渦噴發(fā)動機(jī)的通用特性 ? ? 在完全膨脹情況下 ,推力為 : ? 當(dāng)發(fā)動機(jī)處于相似狀態(tài)下工作時 , A0 ,Ma保持不變 ,所以 ? 因此 ,當(dāng)發(fā)動機(jī)處于相似狀態(tài)下工作時 ,單位推力 的相似參數(shù) ? 保持不變。 常數(shù)??0TFs*0pF ? ?????? 010000m in TKMaqATpKFqFs56 渦噴發(fā)動機(jī)的通用特性 ? ? 燃油消耗率的定義為 : ? 當(dāng)發(fā)動機(jī)處于相似狀態(tài)下工作時 , , , 保持不變 ,所以如果使用相同的燃油 , 則燃油的低熱值 Hu相同 , 假定燃燒室的放熱系數(shù) ξ 和定壓比熱容都相同 , 那么 , 上式可寫成 : ? 因此 ,當(dāng)發(fā)動機(jī)處于相似狀態(tài)下工作時 ,單位推力 的相似參數(shù) ? 保持不變。 ? ?tLpssamfmfmFHTTcFfFqqFqsfc??? ????? 23, 3600360036003600?????????????? 000203360 0TTFTTTTHcsfcsLp???03TT??02T?0TFs?? 0TKsfc?0Tsfc57 渦噴發(fā)動機(jī)的通用特性 ? ? 根據(jù)燃油流量的定義 , 可以寫出 : ? 因此 , 當(dāng)發(fā)動機(jī)處于相似狀態(tài)下工作時 , 燃油流量相似參數(shù) 保持不變。 ? ???? 00 TKKpF sf cq mf常數(shù)???00,Tpq fm??00,Tpq fm58 渦噴發(fā)動機(jī)的通用特性 ? 綜上所述 , 發(fā)動機(jī)各性能的相似參數(shù)為 : ? 轉(zhuǎn)速的相似參數(shù) 單位推力的相似參數(shù) ? 推力的相似參數(shù) ? 燃油消耗率 sfc的相似參數(shù) ? 燃油流量的相似參數(shù) ? 空氣流量的相似參數(shù) ??00,Tpq fm0Tsfc?0Tn?0TFs*0*0,pTq am*0pF59 渦噴發(fā)動機(jī)的通用特性 ? 發(fā)動機(jī)性能參數(shù)的 換算 參數(shù) : ? 如前所述 , 將不同大氣條件下的測得的性能參數(shù)換算成標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的數(shù)據(jù) , 要求在實(shí)際條件下性能參數(shù)的相似參數(shù)值與在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的相似參數(shù)的數(shù)值相等。將標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的相似參數(shù)稱為換算參數(shù)。用下標(biāo)“ cor”表示。 ? 換算轉(zhuǎn)速 ? 換算空氣流量 ? 換算單位推力 ? 換算燃油消耗率 ? 換算發(fā)動機(jī)推力 ? 換算燃油流量 ?? 0288Tnncor 288760 00,???Tpqq amcorm ?? 0, 288TFF scorm ?? 0288Tsfcsfc cor ??0760pFcor ??? 00,., 288760 Tpqq fmc o rfm60 雙轉(zhuǎn)子渦輪噴氣發(fā)動機(jī) ? 雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)分為高壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子兩個部分 。 ? 高壓轉(zhuǎn)子由高壓壓氣機(jī)和高壓渦輪組成 , 即高壓渦輪帶動高壓壓氣機(jī) 。 高壓轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為 n2, 常寫成 N2。 ? 低壓轉(zhuǎn)子由低壓壓氣機(jī)和低壓渦輪組成 。 即低壓渦輪帶動低壓壓氣機(jī) 。 低壓轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為 n1, 常寫成 N1。 ? n1 ＜ n2 。 N1＜ N2 61 雙轉(zhuǎn)子渦輪噴氣發(fā)動機(jī) ? 雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)與單轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)相比 , 具有如下優(yōu)點(diǎn) : ? ⒈ 雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)與具有相同設(shè)計增壓比的單轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)相比 , 可以使壓氣機(jī)在更廣闊的轉(zhuǎn)速相似參數(shù)范圍內(nèi)穩(wěn)定工作 , 是防止壓氣機(jī)喘振的有效措施 之一 。 ? ⒉ 雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)與單轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)相比 , 可以產(chǎn)生更大的推力 , 這是因?yàn)殡p轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的壓氣 機(jī)具有更高的增壓比 。 ? ⒊ 雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速下具有較高的壓氣機(jī)效率和 較低的渦輪前燃?xì)饪倻?, 因此雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速工作時 , 燃油消耗率要比單轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)低得多 。 ? ⒋ 雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)與單轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)相比 , 由于在低轉(zhuǎn)速下具有較低的渦輪前燃?xì)饪倻?,而且壓氣機(jī)不易產(chǎn)生喘振 , 因而在加速時可以噴入更多的富裕燃料 , 使雙轉(zhuǎn)子發(fā)動 機(jī)具有良好的加速性 。 ? ⒌ 雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)在起動時 , 起動機(jī)只需要帶動一個轉(zhuǎn)子 , 與同樣參數(shù)的單轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)相比 , 可以采用 較小功率的起動機(jī) 。 62 雙轉(zhuǎn)子渦輪噴氣發(fā)動機(jī) ? 高壓轉(zhuǎn)子的共同工作： ? 高壓轉(zhuǎn)子的共同工作條件與單轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)中壓氣機(jī)和渦輪的共同工作條件一樣 , 也是 :轉(zhuǎn)速一致 , 流量連續(xù) , 壓力平衡和功率平衡四個方面 。 ? 發(fā)動機(jī)在一般情況下 , 渦輪導(dǎo)向器和噴管處于臨界或超臨界的工作狀態(tài) , 當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時 , 渦輪的落壓比和渦輪效率均保持不變 , 所以高壓渦輪功就只與高壓渦輪前燃?xì)饪倻赜嘘P(guān) , 于是 , 在給定的高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的情況下 , 高壓壓氣機(jī)所消耗的功也是確定的 , 只要選擇一個適當(dāng)?shù)母邏簻u輪前燃?xì)饪倻?, 就能使高壓渦輪輸出的功等于高壓壓氣機(jī)所消耗的功 , 這時高壓轉(zhuǎn)子就能穩(wěn)定在這個轉(zhuǎn)速下工作 。 HPCHPT ww ?*1**311H PTHPTPHPT Tcw ?? ?? ?????????? ?63 雙轉(zhuǎn)子渦輪噴氣發(fā)動機(jī) ? 低 壓轉(zhuǎn)子的共同工作 ： ? 當(dāng)按高壓轉(zhuǎn)子在某個轉(zhuǎn)速穩(wěn)定工作時的需要 , 調(diào)節(jié)供油量 , 使高壓渦輪前燃?xì)鉁囟葹橐欢〝?shù)值 , 相應(yīng)地低壓渦輪前燃?xì)鉁囟纫簿途哂心骋欢ǖ臄?shù)值 , 這樣低壓渦輪輸出的功也就有一定值 , 低壓渦輪輸出這么大的功 , 帶動低壓壓氣機(jī)到某一轉(zhuǎn)速 , 而使低壓壓氣機(jī)所消耗的功恰好等于低壓渦輪輸出的功 , 低壓轉(zhuǎn)子便 自動地 穩(wěn)定在該轉(zhuǎn)速下工作 。 64 第 8章 渦輪噴氣發(fā)動機(jī) END 65 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH