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常用航空发动机的结构与原理

常用航空发动机的结构与原理

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一、活塞式航空发动机

为航空器提供飞行动力的往复式内燃机称为活塞式发动机。发动机带动空气螺旋桨等推进器旋转产生推进力。活塞式发动机由汽缸、活塞以及把活塞的往复运动转变为曲轴旋转运动的曲柄连杆机构等主要部分组成。曲柄连接着螺旋桨,螺旋桨随着曲柄转动而转动,曲轴则支承在轴承上。汽缸上装有进气门和排气门" 进气门是控制空气和汽油的混合气进入的零件,汽油燃烧完以后有排气门排出。

活塞式航空发动机是一种四冲程、电嘴点火的汽油发动机。曲轴转动两圈,每个活塞在汽缸内往复运动4次,每次称1个冲程。4个冲程依次为吸气、压缩、膨胀(作功)和排气,合起来形成1 个定容加热循环。

从1903年第一架飞机升空到第二次世界大战末期,所有飞机都用活塞式航空发动机作为动力装置。20 世纪40年代中期,在军用飞机和大型民用机上,燃气涡轮发动机逐步取代了活塞式航空发动机,但小功率活塞式航空发动机比燃气涡轮发动机经济,在轻型低速飞机上仍得到应用。

二、燃气涡轮发动机

由压气机、燃烧室和燃气涡轮组成的发动机称为燃气涡轮发动机。它的优点是重量轻、体积小和运行平稳,广泛用作飞机和直升机的动力装置。

核心机:在燃气涡轮发动机中,由压气机、燃烧室和驱动压气机的燃气涡轮组成发动机的核心机。空气在压气机中被压缩后,在燃烧室中与喷入的燃油混合燃烧,生成高温高压燃气驱动燃气涡轮作高速旋转,将燃气的部分能量转变为涡轮功。涡轮带动压气机不断吸进空气并进行压缩,使核心机连续工作。从燃气涡轮排出的燃气仍具有很高的压力和温度,经膨胀后释放出能量(称为可用能量)用于推进。核心机不断输出具有一定可用能量的燃气,因此又称燃气发生器。

现代燃气涡轮发动机压气机的增压比(压气机出口空气总压与进口总压之比)范围为4-28,消耗功率可高达数十兆瓦(几万马力)。燃气涡轮前的温度可达1200-1700K。压气机分为离心式和轴流式两类,前者增压比低、直径大,仅用于小功率发动机;后者流量大、增压比高,应用广泛。轴流式压气机增压比较高时,为防止压气机喘振常将压气机分成2个转子(低压转子和高压转子),分别由两组涡轮带动。有的分成3个转子。

按照核心机出口燃气的可用能量的利用方式不同,燃气涡轮发动机可分为4类:涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机。下面分别予以简单介绍:

1、涡轮喷气发动机:靠喷管高速喷出的燃气产生反作用推力的燃气涡轮发动机称为涡轮喷气发动机。涡轮喷气发动机由核心机和喷管等部件组成。核心机出口燃气直接在喷管中膨胀,使燃气可用能量转变为高速喷出气流的动能而产生反作用推力。在不增大核心机的条件下,为了短时间内增加发动机推力可采用发动机加力措施。歼击机上最常用的方法是在涡轮后安装加力燃烧室,成为加力涡轮喷气发动机。涡轮喷气发动机喷射气流速度高,如飞行速度在亚音速和低超音速范围内则发动机的推进效率比较低。

涡轮喷气发动机按压气机类型分为离心式喷气发动机和轴流式喷气发动机;按发动机转子结构不同分为单转子和双转子涡轮喷气发动机。

涡轮喷气发动机的性能指标主要有推力、耗油率和推重比。涡轮喷气发动机的大小通常用海平面静推力来表示,小的约200N(约20kgf),大的可达十多万牛(1 万多公斤力)。在海平面标准大气条件下的耗油率约为0.08-0.1kg/(N.h)(0.8-1.0kg/(kgf.h)。加力状态耗油率约为0.16-0.2kg/(N.h)(1.6-2.0kg/(kgf.h)。提高压气机增压比和各部件效率,可降低发动机耗油率。推重比是衡量发动机性能的综合指标。

油门位置不变,发动机推力和耗油率随飞行高度和飞行速度的变化关系分别称为高度特性和速度特性。推力和耗油率随油门位置(或

转速)的变化关系称为油门特性(或转速特性)。

2、涡轮风扇发动机:由喷管排出燃气和风扇排出空气共同产生反作用推力的燃气涡轮发动机称为涡轮风扇发动机。涡轮风扇发动机由风扇(风扇转子实际上是一级或几级叶片较长的压气机)、压气机、燃烧室、驱动压气机的高压涡轮、驱动风扇的低压涡轮和排气系统组成。其中压气机、燃烧室和高压涡轮三部分统称为核心机。此种发动机的气流通过两个通道流过发动机。由核心机组成的是内涵道,围绕核心机的是外涵道,所以又可称为内外涵发动机或双涵道发动机。核心机出口燃气在核心机后的低压涡轮中进一步膨胀做功,用于带动外涵风扇,使外涵道气流的喷射速度增加,剩下的可用能量在喷管中转变为高速喷流的动能。这两股气流同时产生反作用推力。流经外涵和内涵的空气流量之比称为涵道比或流量比,涵道比对涡轮风扇发动机性能影响较大。涵道比大,耗油率低,但发动机的迎风面积大;涵道比较小时,迎风面积小,但耗油率大。内外涵两股气流分开排入大气的称为分排式涡轮风扇发动机。内外涵两股气流在内涵涡轮后的混合器中相互渗混后通过同一喷管排入大气的,称为混排式涡轮风扇发动机。涡轮风扇发动机也可安装加力燃烧室,成为加力涡轮风扇发动机。在分排式涡轮风扇发动机上的加力燃烧室可以分别安装在内涵涡轮后或外涵道内,在混排式涡轮风扇发动机上则可装在混合器后面。

核心机相同时,涡轮风扇发动机的工质(工作介质)流量介于涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机之间。涡轮风扇发动机比涡轮喷气发动机的工质流量大、喷射速度低、推进效率高、耗油率低、推力大。高涵道比(5-8)涡轮风扇发动机的噪声低,排气污染小,多用作大型客机的动力装置,这种客机在11KM 高度的巡航速度可达950km/h。但这种高涵道比的涡轮风扇发动机的排气喷射速度低,迎风面积大,不宜用于超音速飞机上。

有些歼击机使用了小涵道比、带加力燃烧室的涡轮风扇发动机,在亚音速飞行时不使用加力燃烧室,耗油率和排气温度都比涡轮喷气发动机低,因而红外辐射强度较弱,不易被红外制导的导弹击中。使用加力作2 倍音速以上的速度飞行时,产生的推力可超过加力涡轮喷

气发动机。

3、涡轮螺旋桨发动机:由螺旋桨提供拉力和喷气反作用提供推力的燃气涡轮发动机称为涡轮螺(旋)桨发动机。涡轮螺旋桨发动机由压气机、燃烧室、燃气涡轮、喷管、减速器和螺旋桨等组成。燃气涡轮由驱动压气机的涡轮和驱动螺旋桨的动力涡轮组成。这种发动机靠动力涡轮把核心机出口燃气中大部分可用能量转变为轴功率用以驱动空气螺旋桨,燃气中其余的少部分可用能量(约10%)则在喷管中转化为气流动能,直接产生反作用推力。

由于动力涡轮的巡航转速高(一般为$( 10,000-15,000r/min),而螺旋桨轴的转速较低(约为1000-2000r/min),因而在动力涡轮与螺旋桨之间需安装减速器,减速器的减速比一般在10-15范围内。

涡轮螺旋桨发动机与活塞式航空发动机相比具有重量轻、振动小等优点。特别是随着飞行高度的增加,它的性能比活塞式航空发动机更为优越。涡轮螺旋桨发动机与涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机相比,具有耗油率低和起飞推力大的优点。飞机着陆时,可以使螺旋桨改变桨矩(反桨)产生反向拉力,以缩短着陆距离。因螺旋桨特性的限制,装涡轮螺旋桨发动机的飞机的飞行速度一般不超过800km/h。

有的发动机的动力涡轮与驱动压气机的涡轮装在同一轴上,称为单轴涡轮螺旋桨发动机。它的结构简单,但在起动过程中和慢车转速下燃气的温度较高,小功率时耗油率较高。与驱动1 气机的涡轮无机械联系的动力涡轮称为自由涡轮。自由涡轮螺旋桨发动机比单轴涡轮螺旋桨发动机的起动性能和工作性能好,小功率时耗油率低,但结构较复杂。控制涡轮螺旋桨发动机除了具有与涡轮喷气发动机相同的各种控制外,还增加了一个螺旋桨桨矩控制。单轴涡轮螺旋桨发动机减小油门位置降低燃油流量时,桨矩自动变小,输出功率降低,发动机与螺旋桨一道保持高的转速。自由涡轮螺旋桨发动机油门减小时,自由涡轮和螺旋桨由于螺旋桨桨矩变小仍维持高转速工作。

4、涡轮轴发动机:燃气通过动力涡轮输出轴功率的燃气涡轮发动机称为涡轮轴发动机,是直升机的主要动力。它的工作原理和结构与

涡轮螺旋桨发动机基本相同;只是核心机出口燃气所含的可用能量几乎全部供给动力涡轮。有些涡轮轴发动机的动力涡轮直接以高转速(12,000-25,000r/min)输出,有些则通过减速器以大致为6000r/min的转!输出。直升机受旋翼转速的限制,在机上装有主减速器,发动机输出功率通过主减速器传给旋翼和尾桨。对于涡轮轴发动机除要求重量轻、耗油率低和维护方便外,工作可靠性尤为重要。直升机一般用于执行短途飞行任务,涡轮轴发动机经常处于起飞、爬高、悬停等大功率状态下工作,而且工作状态不断变化,因此要求部件有良好的耐低频疲劳性能。直升机没有一定的机场,经常接近地面飞行,特别是在尘沙或盐雾的大气中频繁起落,发动机经常到外来物的侵袭,因此零部件特别是压气机叶片要有良好的抗侵蚀能力,进气部分常装有防护装置。

目前还在应用的航空发动机共七大类:活塞式,转子式,涡轮喷气式,涡轮风扇式,涡轮螺旋桨式,涡轮轴式和桨扇式。

活塞式发动机是最早应用的航空发动机,由于经济性好,构造简单,体积小,目前在小型飞机或农业飞机上仍在运用,如国产初教六和运五,这也是一种四冲程热机,由于转速不高,应用面较窄。

转子发动机是一种比较独特的发动机,它是由一个三角形的偏心转子在气缸中把气缸隔成三个燃烧室,转子旋转一圈,由于转子偏心的缘故,燃烧室容积变化一次,完成一次进气,压缩,作功与排气过程。因为不像活塞式活塞往复运动有惯性作用限制了转速提高,转子发动机转速极高,但由于功率不高,一般只应用于小型无人机或靶机上。

涡喷发动机是最早的喷气式发动机,它是把高温高压燃气向后高速喷出获得反推力,同时驱动排气通道内的涡轮,由涡轮带动同轴的位于进气通道内的压气机,提高燃烧室内气压,增加工质,获得更高

的热值,提高推力,第一代和第二代战斗机以这种发动机为主要动力,特点是高速飞行时,效率高,但低速飞行时性能很差,由于排气温度高,热效很低,现在基本属于淘汰的边缘。

涡扇发动机是在涡喷发动机的压气机前再加两级或更多的风扇,外层再包裹形成外涵道,与经过燃烧室的内涵道形成双涵道。由于一部分推力由通过风扇加速的经过外涵道的冷空气提供,所以排气温度低,热效率高,能提供较大的推力,目前十吨以上级的大推发动机全部为涡扇式,特点是无论是高速飞行还是低速飞行,都能提供突出的动力性能。战斗机用发动机涵道比(即流经外涵道与流经内涵道的空气量的比值)较小,常采用内外涵混合排气带加力发动机,因为外涵道流过来的是新鲜的工质,因此含氧丰富,理论加力燃烧室提供的额外推力要比涡喷发动机高得多。大型客机运输机等则采用大涵道比分离排气发动机,没有加力燃烧室,这种发动机噪音小,有的甚至低于110dB,是现代航空发动机的主流。

涡桨发动机是把涡轮吸收的高温高压燃气作的功全部用于螺旋桨,由于热损失最低,所以效率高,经济性最好,但高速性差,飞机无法实现超音速飞行,但低速飞行性能优异,不过噪音很大,常用于中型运输机。

涡轴发动机就是把水平的螺旋桨设计成垂直的旋翼,原理与涡桨类似,也是把燃气功全部通过涡轮传给桨叶,主要用于直升机,不赘述。

桨扇发动机是一种奇特的发动机,它是把涡扇发动机的外涵道设计成开放式,让风扇直接暴露在外的发动机,既能够拥有螺旋桨飞机的经济性又拥有涡扇发动机的大推力。但采用这种发动机的飞机不多,仅俄罗斯开发过,如An-70运输机,采用了四台D-27桨扇发动机,每台发动机压气机前有两级对转桨扇,效率比伊尔76飞机所使用的

PS-90A-76发动机高15%。

航空发动机种类详细介绍

航空发动机是航空器的“心脏”,负责提供推力和动力,保障了航班的正常进行。目前,航空发动机已经发展出多种类型,以下是对各种类型的详细介绍: 一、活塞发动机 作用原理 活塞发动机的作用原理是将燃油混合氧气在燃烧室中燃烧,产生的高温高压气体驱动活塞运动,进而带动飞机的运动。 分类 活塞发动机主要有两种类型:往复式活塞发动机和转子式发动机。前者通过活塞上下往复运动来产生推力,后者则通过转子的旋转来产生推力。 应用 活塞发动机主要应用于小型飞机和私人飞机。 二、涡轮螺旋桨发动机 作用原理 涡轮螺旋桨发动机将燃油喷入燃烧室燃烧,产生高温高压气体驱动涡轮旋转,进而带动螺旋桨运动。 分类 涡轮螺旋桨发动机主要分为两种类型:涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机。前者的螺旋桨通过涡轮驱动,后者则直接通过涡轮驱动飞机的轴。 应用 涡轮螺旋桨发动机主要应用于小型客机和区域航班。 三、涡轮喷气发动机 作用原理 涡轮喷气发动机将压缩空气加燃油喷入燃烧室,产生高温高压气体驱动涡轮旋转,进而带动喷气发动机产生的推力。 分类 涡轮喷气发动机主要分为两种类型:低涵道比涡轮喷气发动机和高涵道比涡轮喷气发动机。前者推力大、噪音小,后者则可以提供更高的推力。 应用 涡轮喷气发动机主要应用于商用客机和军用飞机 四.涡扇发动机 涡扇发动机是一种将空气加速并喷出产生推力的发动机。其工作原理基于伯努利原理,将高速气流推出发动机后方,产生反作用力,从而推动飞机前进。涡扇发动机结构复杂,由多个部件组成,包括压气机、燃烧室、涡轮等。涡扇发动机广泛应用于商用客机和军用飞机中,其中最著名的是波音公司的737和747系列客机。 五.螺旋桨发动机 螺旋桨发动机是一种将空气吸入发动机,经由压缩后,通过螺旋桨将高速气流推出产生推力的发动机。螺旋桨发动机工作原理基于牛顿第三定律,以螺旋桨的旋转将气流推出发动机后方,产生反作用力,从而推动飞机前进。螺旋桨发动机结构简单,耗能少,适用于低速飞行,如小型飞机、直升机等。螺旋桨发动机在航空领域的历史悠久,早期航班和军用运输机都使用了螺旋桨发动机。

航空发动机原理与构造

航空发动机原理与构造 航空发动机作为现代飞机的核心动力装置,扮演着至关重要的角色。本文将介绍航空发动机的原理与构造,从热力循环到关键部件,为读 者全面解读航空发动机的工作原理和组成结构。 一、航空发动机的热力循环 航空发动机的热力循环是指在发动机内部由空气和燃料组成的混合 气体经过一系列热力学过程的循环。常见的热力循环包括Otto循环、Diesel循环和Brayton循环。航空发动机一般采用的是Brayton循环, 也称为常压循环。 Brayton循环的基本原理是:空气经过压缩过程提高压力,然后加 燃料燃烧产生高温高压气体,进一步通过膨胀过程输出功,最后经过 排气过程将废气排出。整个循环过程中,航空发动机通过压缩、燃烧 和膨胀等过程将燃料的化学能转化为动力能,推动飞机前进。 二、航空发动机的构造 航空发动机由许多关键部件组成,每个部件都承担着特定的功能, 共同构成了一个高效、可靠的动力系统。下面将重点介绍几个常见的 航空发动机部件。 1. 压气机(Compressor) 压气机是航空发动机中的核心部件之一,其主要功能是将来自进气 口的气流压缩,提高气压和密度。航空发动机一般采用多级压气机,

每级都由叶轮和定子组成,并通过不断旋转的叶轮将空气压缩,使其 具备足够的压力进入燃烧室。 2. 燃烧室(Combustor) 燃烧室是航空发动机中完成燃烧过程的部件。它是一个密封的空间,将压缩机提供的高压空气与燃料充分混合并点燃,产生高温高压的燃 烧气体。燃烧室内的燃烧需要考虑燃料和空气的适当比例,以及高效 的燃烧稳定性。 3. 涡轮(Turbine) 涡轮是将燃烧室中产生的高温高压气体释放能量的关键部件。航空 发动机中常见的涡轮有高压涡轮和低压涡轮。高压涡轮由高压工作介 质驱动,通过轴向和径向叶片将气体能量转化为轴功。低压涡轮则从 废气中提取能量,驱动压气机。 4. 推力增加装置(Thrust Reverser) 推力增加装置用于改变航空发动机排出气流的方向,将气流向后推进,产生反向推力。这对于飞机的着陆和制动非常重要,可以缩短滑 行距离和减少制动力的使用。 5. 外部组件 航空发动机的外部组件包括进气口、排气口、润滑系统、冷却系统等。进气口负责引导空气进入发动机,排气口将废气排出;润滑系统 负责提供全部部件的润滑和冷却;冷却系统则保证发动机运行时不过热。

各种飞机发动机原理

一、活塞式发动机 航空活塞式发动机是利用汽油与空气混合,在密闭的容器(气缸)内燃烧,膨胀作功的机械。活塞式发动机必须带动螺旋桨,由螺旋桨产生推(拉)力。所以,作为飞机的动力装置时,发动机与螺旋桨是不能分割的. 主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成。气缸是混合气(汽油和空气)进行燃烧的地方.气缸内容纳活塞作往复运动。气缸头上装有点燃混合气的电火花塞(俗称电嘴),以及进、排气门。发动机工作时气缸温度很高,所以气缸外壁上有许多散热片,用以扩大散热面积.气缸在发动机壳体(机匣)上的排列形式多为星形或V形。常见的星形发动机有5个、7个、9 个、14个、18个或24个气缸不等。在单缸容积相同的情况下,气缸数目越多发动机功率越大。活塞承受燃气压力在气缸内作往复运动,并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动.连杆用来连接活塞和曲轴。曲轴是发动机输出功率的部件。曲轴转动时,通过减速器带动螺旋桨转动而产生拉力。除此而外,曲轴还要带动一些附件(如各种油泵、发电机等)。气门机构用来控制进气门、排气门定时打开和关闭。 二、涡轮喷气发动机 在第二次世界大战以前,所有的飞机都采用活塞式发动机作为飞机的动力,这种发动机本身并不能产生向前的动力,而是需要驱动一副螺旋桨,使螺旋桨在空气中旋转,以此推动飞机前进。这种活塞式发动机+螺旋桨的组合一直是飞机固定的推进模式,很少有人提出过质疑. 到了三十年代末,尤其是在二战中,由于战争的需要,飞机的性能得到了迅猛的发展,飞行速度达到700-800公里每小时,高度达到了10000米以上,但人们突然发现,螺旋桨飞机似乎达到了极限,尽管工程师们将发动机的功率越提越高,从1000千瓦,到2000千瓦甚至3000千瓦,但飞机的速度仍没有明显的提高,发动机明显感到“有劲使不上"。问题就出在螺旋桨上,当飞机的速度达到800公里每小时,由于螺旋桨始终在高速旋转,桨尖部分实际上已接近了音速,这种跨音速流场的直接后果就是螺旋桨的效率急剧下降,推力下降,同时,由于螺旋桨的迎风面积较大,带来的阻力也较大,而且,随着飞行高度的上升,大气变稀薄,活塞式发动机的功率也会急剧下降。这几个因素合在一起,决定了活塞式发动机+螺旋桨的推进模式已经走到了尽头,要想进一步提高飞行性能,必须采用全新的推进模式,喷气发动机应运而生. 喷气推进的原理大家并不陌生,根据牛顿第三定律,作用在物体上的力都有大小相等方向相反的反作用力。喷气发动机在工作时,从前端吸入大量的空气,燃烧后高速喷出,在此过程中,发动机向气体施加力,使之向后加速,气体也给发动机一个反作用力,推动飞机前进。事实上,这一原理很早就被应用于实践中,我们玩过的爆竹,就是依*尾部喷出火药气体的反作用力飞上天空的。早在1913年,法国工程师雷恩.洛兰就获得了一项喷气发动机的专利,但这是一种冲压式喷气发动机,在当时的低速下根本无法工作,而且也缺乏所需的高温耐热材料。1930年,弗兰克.惠特尔取得了他使用燃气涡轮发动机的第一个专利,但直到11年后,他的发动机在完成其首次飞行,惠特尔的这种发动机形成了现代涡轮喷气发动机的基础。现代涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,战斗机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。涡轮喷气发动机仍属于热机的一种,就必须遵循热机的做功原则:在高压下输入能量,低压下释放能量。因此,从产生输出能量的原理上讲,喷气式发动机和活塞式发动机是相同的,都需要有进气、加压、燃烧和排气这四个阶段,不同的是,在活塞式发动机中这4个阶段是分时依次进行的,但在喷气发动机中则是连续进行的,气体

航空发动机原理与构造知识点总结

航空发动机原理

1 概论 航空动力装置的功能是为航空器提供动力,推进航空器前进,所以航空动力装置也称为航空推进系统。它主要包括航空发动机,以及为保证其正常工作所必需的系统和附件,如燃油系统、滑油系统、起动系统和防火系统等,通常简称为航空发动机。 1.1航空燃气涡轮发动机的基本类型 目前航空燃气涡轮发动机有五种基本类型:涡轮喷气发动机、涡轮螺桨发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机和供垂直/短距离飞机用的发动机。 涡轮喷气发动机简称涡喷发动机(WP)。从结构上讲,它由压气机、燃烧室、燃气涡轮和尾喷管四个主要部件组成(见图1-1),其特点是:涡轮只带动压气机压缩空气,发动机的全部推力来自高速喷出的燃起流所产生的反作用力。 涡轮喷气发动机经济性差高温、高速燃气由尾喷管排出,能量损失大,因此经济性差。 图1-1 涡轮喷气发动机 涡轮螺桨发动机简称涡桨发动机(WJ)。在这类发动机中,涡轮除带动压气机供给发动机所需的空气外,还带动螺桨,产生飞机前进的拉力。由尾喷管喷出的燃起流所产生的推力只占飞机前进力的很少一部分(10%)。从结构上讲,这类发动机还多一个部件——减速器。 涡轮风扇发动机简称涡扇发动机(WS),又称内外涵发动机。它是介于涡喷和涡桨之间的一种发动机。它由两个同心圆筒的内涵道和外涵道组成,在内涵道中装有涡喷发动机的部件——压气机、燃烧室和涡轮,在外涵道中装有由内涵转子带动的风扇(见图1-2)。发动机的推力是内、外涵道气流反作用力的总和。 - 2 -

外、内涵道空气流量之比称为流量比,又称涵道比。涡扇发动机的优点是,推力大了,排出的能量小了,耗油率低。 图 1-2 涡轮风扇发动机 若在涡桨发动机中,发动机输出轴不带动螺桨,而用来输出功率,例如带动直升机的旋翼、舰艇的推进器、或地面的发电机和油泵等,则这种燃气涡轮发动机称为涡轮轴发动机,简称涡轴发动机(WZ)。 1.2 航空燃气涡轮发动机性能指标 涡轮发动机和涡扇发动机都是将燃气发生器的可用功用于增加流过发动机气流的动能并产生反作用推力。因此,评定这两类发动机性能的指标都与推力有关。 1.推力F 和单位推力 发动机推力F是涡轮发动机或涡扇发动机的一个主要性能参数。当飞机的空气动力特性相同时,发动机推力越达,飞机就飞得越快越高,机动性也越好。 在尾喷管完全膨胀和不计燃油质量流量的情况下,推力F可由下式计算: F=q ma(v2-v1) ——空气质量流量; 式中q ma ——进气速度; V 1 V ——排气速度。 2 但是发动机推力的大小,不足以评定发动机循环性能的优劣,因为对于循环性能相同的同类发动机,推力的增大可以同时加大发动机尺寸、增大空气质量流 - 3 -

常用航空发动机的结构与原理

常用航空发动机的结构与原理 展开全文 一、活塞式航空发动机 为航空器提供飞行动力的往复式内燃机称为活塞式发动机。发动机带动空气螺旋桨等推进器旋转产生推进力。活塞式发动机由汽缸、活塞以及把活塞的往复运动转变为曲轴旋转运动的曲柄连杆机构等主要部分组成。曲柄连接着螺旋桨,螺旋桨随着曲柄转动而转动,曲轴则支承在轴承上。汽缸上装有进气门和排气门" 进气门是控制空气和汽油的混合气进入的零件,汽油燃烧完以后有排气门排出。 活塞式航空发动机是一种四冲程、电嘴点火的汽油发动机。曲轴转动两圈,每个活塞在汽缸内往复运动4次,每次称1个冲程。4个冲程依次为吸气、压缩、膨胀(作功)和排气,合起来形成1 个定容加热循环。 从1903年第一架飞机升空到第二次世界大战末期,所有飞机都用活塞式航空发动机作为动力装置。20 世纪40年代中期,在军用飞机和大型民用机上,燃气涡轮发动机逐步取代了活塞式航空发动机,但小功率活塞式航空发动机比燃气涡轮发动机经济,在轻型低速飞机上仍得到应用。 二、燃气涡轮发动机 由压气机、燃烧室和燃气涡轮组成的发动机称为燃气涡轮发动机。它的优点是重量轻、体积小和运行平稳,广泛用作飞机和直升机的动力装置。 核心机:在燃气涡轮发动机中,由压气机、燃烧室和驱动压气机的燃气涡轮组成发动机的核心机。空气在压气机中被压缩后,在燃烧室中与喷入的燃油混合燃烧,生成高温高压燃气驱动燃气涡轮作高速旋转,将燃气的部分能量转变为涡轮功。涡轮带动压气机不断吸进空气并进行压缩,使核心机连续工作。从燃气涡轮排出的燃气仍具有很高的压力和温度,经膨胀后释放出能量(称为可用能量)用于推进。核心机不断输出具有一定可用能量的燃气,因此又称燃气发生器。

飞机发动机的工作原理

飞机发动机的工作原理 飞机发动机是飞机的心脏,它的工作原理决定了飞机的性能。飞机发动机的工作原理可以简单地概括为:通过燃烧燃料产生高温高压气体,推动涡轮,使飞机前进。下面将详细介绍飞机发动机的工作原理。 一、发动机结构 飞机发动机的结构包括压气机、燃烧室、涡轮、进气道和排气道等部分。其中,压气机负责将进气的空气压缩,提高其密度和温度;燃烧室将燃料和压缩后的空气混合并燃烧,产生高温高压气体;涡轮则由高温高压气体推动,带动压气机和飞机前进。 二、燃料供应 飞机发动机的燃料供应可以通过燃油系统来实现。燃油系统包括燃油箱、燃油泵、喷油器和燃油调节器等部分。燃油在进入燃烧室之前需要经过多道处理,保证其能够顺利燃烧,并且不会对发动机造成损害。 三、工作原理 1. 进气阶段 飞机发动机的进气道是将外界空气引入发动机的部分,进气道的设

计对发动机的性能有很大的影响。进入发动机的空气需要经过多道障碍物,使得空气流速增加,压力降低。这种设计有利于提高进气道的效率和飞机速度。 2. 压缩阶段 经过进气道的空气进入压气机,由于压气机的旋转,空气被压缩,密度增加,温度升高。这种高密度、高温度的空气将被送入燃烧室中,产生高温高压气体。 3. 燃烧阶段 在燃烧室中,燃料被喷入高温高压气体中,燃料和气体混合并燃烧,产生高温高压气体。这种气体被送入涡轮中,推动涡轮旋转。 4. 推进阶段 涡轮的旋转带动压气机旋转,相应地增加了进气道的压力和流量,提高了发动机输出的功率。同时,涡轮的旋转也带动了飞机前进。 四、结论 飞机发动机的工作原理是将进气的空气压缩、燃烧、推动涡轮和飞机前进。发动机的效率和性能受到多种因素的影响,如进气道、压气机、燃烧室、涡轮和燃油系统等。因此,对于工程师而言,优化发动机结构和设计是提高飞机性能的重要手段。

飞机发动机工作原理

飞机发动机工作原理 飞机发动机是飞机的核心装置,通过将燃料燃烧转化为推力,驱动飞机飞行。本文将详细介绍飞机发动机的工作原理,让我们一起来了解吧。 一、引言 飞机发动机是指将燃料转化为推力的装置,用于驱动飞机运行。根据不同的工作原理和结构特点,常见的飞机发动机主要包括喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机。接下来,我们将分别介绍这两种发动机的工作原理。 二、喷气发动机 喷气发动机是现代飞机主要采用的发动机类型,其工作原理是通过压缩空气、混合燃料并燃烧产生高温高压气流,然后将气流排出,产生推力。下面是喷气发动机的工作原理的详细介绍: 1. 压气机 喷气发动机的核心部件是压气机,它通过旋转的叶片将进气口的空气压缩。当大量空气被压缩到高压状态时,空气中的氧气浓度增加,为后续的燃烧提供条件。 2. 燃烧室

在压气机将空气压缩后,被送入燃烧室。燃烧室内混合了燃料和压 缩空气,点燃燃料后产生高温高压气流,这个过程称为燃烧。燃烧室 的设计十分关键,它能够保证高效的燃烧并控制燃烧产生的温度。 3. 喷嘴 燃烧产生的高温高压气流被送入喷嘴,喷嘴具有特殊的形状和结构,能够将气流加速并改变其流动方向。当高温高压气流从喷嘴喷出后, 由于动量守恒定律,飞机会产生与气流相反的推力,推动飞机向前飞行。 三、涡轮螺旋桨发动机 涡轮螺旋桨发动机是另一种常见的飞机发动机类型,它通过喷气发 动机的工作原理,将燃料燃烧后的高温高压气流驱动涡轮转动,从而 驱动螺旋桨旋转。下面是涡轮螺旋桨发动机的工作原理的详细介绍: 1. 压气机和燃烧室 涡轮螺旋桨发动机的工作原理与喷气发动机相似,其主要部件包括 压气机和燃烧室。通过压气机将进气口的空气压缩,然后进入燃烧室 与燃料混合并燃烧,产生高温高压气流。 2. 涡轮和螺旋桨 高温高压气流进入涡轮部分,通过涡轮的叶片驱动涡轮旋转。涡轮 与螺旋桨轴相连,涡轮旋转的动力被传递到螺旋桨上,使其旋转,进 而产生推力。

航空发动机原理(1)

航空发动机原理 1. 简介 航空发动机是飞行器的动力装置,能够将燃料和空气进行燃烧和推进,产生推力以驱动飞机。航空发动机的原理是利用燃料的燃烧所释放出的能量来推动空气,并产生推力。本文将介绍航空发动机的工作原理、分类、组成部分和关键技术。 2. 工作原理 航空发动机的工作原理主要包括气压式(喷气式)发动机和涡轮式发动机两种。下面将分别介绍这两种发动机的工作原理。 2.1 气压式(喷气式)发动机 气压式发动机,也称为喷气式发动机,是目前常见的航空发动机类型之一。其工作原理主要包括压缩、燃烧和喷射三个过程。 在压缩过程中,发动机通过旋转的压气机将大量空气压缩成高压气体。这些压缩后的气体将进一步参与燃烧过程。

在燃烧过程中,喷气式发动机会向燃烧室喷入燃料,并通过点火产生火焰。燃料的燃烧释放的能量将加热高压气体,使其膨胀。 在喷射过程中,膨胀的高压气体通过喷嘴喷出,产生后向推力,推动飞机向前飞行。 2.2 涡轮式发动机 涡轮式发动机是另一种常见的航空发动机类型。其工作原理主要包括压缩、燃烧和推力生成三个过程。 在压缩过程中,发动机通过旋转的涡轮将空气压缩成高压气体。与喷气式发动机不同的是,涡轮式发动机使用高速旋转的涡轮来驱动压缩机,而不是压气机。 在燃烧过程中,涡轮式发动机也是向燃烧室喷入燃料并点火产生火焰。燃料的燃烧释放的能量将加热高压气体,使其膨胀。 在推力生成过程中,膨胀的高压气体通过涡轮再次驱动涡轮,并将剩余能量转化为推力来推动飞机。

3. 分类 航空发动机可以根据不同的分类标准进行分类,常见的分 类包括以下几种。 3.1 气缸式发动机 气缸式发动机又称为活塞式发动机,是一种较早期的发动 机类型。其工作原理是通过活塞的上下运动来实现气体的压缩和膨胀过程。 气缸式发动机分为单缸、多缸和星型发动机等多个子类型。这些发动机在航空领域使用较少,主要用于小型飞机和无人机。 3.2 喷气式发动机 喷气式发动机是现代航空领域中最常见的发动机类型。其 工作原理已在前文中介绍。 喷气式发动机分为涡扇发动机和涡喷发动机等多个子类型。涡扇发动机在商用飞机中应用广泛,而涡喷发动机则主要用于军用飞机。

航空发动机原理知识点精讲

航空发动机原理知识点精讲航空发动机是飞机的核心动力装置,它通过将燃料和空气混合并在燃烧室中燃烧,产生高温高压气体,从而驱动飞机前进。本文将深入探讨航空发动机的基本原理和相关知识点。 一、航空发动机的分类 根据工作原理和结构特点,航空发动机可分为喷气发动机和涡扇发动机两大类。 1. 喷气发动机 喷气发动机是通过向后排放高速喷射的气流来产生推力,从而推动飞机前进。其基本构造包括压气机、燃烧室、涡轮和喷管。压气机负责将空气压缩成高压气体,燃烧室将燃料燃烧与高压气体混合,涡轮则由燃烧室排出的高温高压气体驱动,最后喷管将高速喷射的气流排出。 2. 涡扇发动机 涡扇发动机是在喷气发动机的基础上发展而来的,它在喷气发动机的喷管外面增加了一圈风扇。这个风扇由一个或多个大型的鼓风机构成,它能够将外界空气吸入并向外推出。涡扇发动机通过喷气推力和风扇推力的叠加,提高了推力和效率。 二、航空发动机的工作循环

航空发动机的工作循环指的是发动机在一个完整工作周期内的各个 阶段。 1. 吸气阶段 在吸气阶段,压气机通过旋转的叶片将天然空气吸入发动机内部, 并通过压缩使其压力增加。通过吸气口、进气道和引气道,空气被引 导进入压气机。 2. 压缩阶段 在压缩阶段,空气经过压气机的多级压缩,压力逐渐增加。这样做 的目的是为了提高燃烧室内气体的温度和密度,从而提高燃烧效率。 3. 燃烧阶段 在燃烧阶段,燃料被喷入燃烧室,与高压空气混合并燃烧。然后, 燃烧释放的高温高压气体驱动涡轮旋转,同时通过引射式喷嘴喷出来 产生喷气推力。 4. 排气阶段 在排气阶段,高温高压气体驱动涡轮运动后,剩余的高温高压气体 被喷出喷管,产生喷气推力。在喷气过程中,喷气推力作用于飞机, 推动其向前运动。 三、航空发动机的性能参数 航空发动机的性能参数主要包括推力、燃油消耗率和高空性能指标。 1. 推力

飞机发动机的工作原理

飞机发动机的工作原理 飞机发动机是飞机的动力装置,它的工作原理直接影响着飞机的飞行性能和安全。了解飞机发动机的工作原理对于飞机的设计、制造和维护都至关重要。本文将从飞机发动机的类型、结构和工作原理等方面进行介绍。 飞机发动机主要分为活塞式发动机和涡轮式发动机两大类。活塞式发动机又分 为活塞内燃发动机和活塞蒸汽发动机,而涡轮式发动机则包括涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机。不同类型的发动机在结构和工作原理上有着明显的区别,下面将分别介绍这两类发动机的工作原理。 活塞式发动机是利用活塞在气缸内作往复运动,通过燃烧室内的燃烧产生的高 温高压气体推动活塞做功,从而驱动飞机前进。活塞式发动机的工作原理可以简单概括为四个步骤,吸气、压缩、燃烧和排气。首先,活塞向下运动,气缸内的活塞向上抽气,使空气和燃料进入燃烧室,这是吸气阶段;接着,活塞向上运动,将进入燃烧室的混合气体压缩,这是压缩阶段;然后,点火系统点燃混合气体,产生爆炸推动活塞向下运动,这是燃烧阶段;最后,活塞再次向上运动,将燃烧后的废气排出气缸外,这是排气阶段。通过这四个步骤,活塞式发动机不断地循环工作,驱动飞机飞行。 涡轮式发动机是利用涡轮机械原理将燃油燃烧后的高温高压气体转化为动力, 从而驱动飞机前进。涡轮式发动机的工作原理可以简单概括为三个步骤,压气、燃烧和推力。首先,涡轮机械通过压气机将大气中的空气压缩,提高了空气的密度和压力;接着,高压燃气进入燃烧室,与燃料混合并点燃,产生高温高压气体;最后,高温高压气体冲击涡轮,使涡轮旋转,产生推力从而驱动飞机前进。通过这三个步骤,涡轮式发动机实现了将燃油燃烧后的能量转化为机械动力,从而推动飞机飞行。 总的来说,飞机发动机的工作原理是利用燃料燃烧产生的高温高压气体,将其 转化为机械动力,从而驱动飞机前进。不同类型的发动机在工作原理上有着明显的

北航航空发动机原理总结

北航航空发动机原理总结 航空发动机是一种将燃料燃烧产生的高温高压气体转化为推力的设备,是飞机飞行的关键组件之一。北航航空发动机作为中国国内领先的航空发动机制造商,其发动机原理总结具有重要的意义。本文将对北航航空发动机的原理进行总结和分析。 一、航空发动机基本原理 航空发动机的基本原理是利用内燃机的燃烧产生的高温高压气体,通过喷射式原则将其排出,产生反向的推力。航空发动机主要由气体压缩机、燃烧室和涡轮机组成。气体压缩机通过叶片将外界空气进行压缩,增加其密度和压力。随后,燃料被喷入燃烧室中,与压缩空气混合燃烧,产生高温高压气体。最后,高温高压气体通过涡轮机的叶片驱动压缩机,实现循环自动供能的过程。航空发动机的原理可概括为:压缩气体、气体燃烧、喷出气体,三个主要步骤。 二、北航航空发动机的特点 北航航空发动机在国内外航空发动机制造领域具有重要的地位。其主要特点体现在以下几个方面: 1. 高效性:北航航空发动机通过不断优化设计,提高热效率、机械效率,实现发动机轻量化和节能减排。 2. 可靠性:北航航空发动机在设计中注重结构强度和耐久性,提高了发动机的可靠性和寿命。

3. 先进技术:北航航空发动机采用了先进的喷油技术、热管理技术等,提高了发动机的性能和可控性。 4. 环保性:北航航空发动机采用了先进的排放控制技术,减少了对 环境的污染,符合国际航空发动机排放标准。 三、北航航空发动机的发展趋势 未来航空发动机的发展趋势,将是朝着高效、低排放、低噪音、轻 量化和可重复使用等方向发展。在此趋势下,北航航空发动机有以下 几个发展方向: 1. 全球市场:北航航空发动机将加强与国际航空公司的合作,进一 步拓展全球市场份额。 2. 新材料应用:北航航空发动机将加强对新材料的研发和应用,提 高发动机的强度、耐久性和轻量化程度。 3. 绿色技术研究:北航航空发动机将加大对环保技术的研究力度, 减少对环境的污染和资源消耗。 4. 智能化发展:北航航空发动机将注重智能化技术的研发和应用, 提高发动机的控制性和自动化程度。 四、航空发动机的挑战与机遇 航空发动机的制造具有挑战性和机遇性。挑战主要来自于: 1. 航空安全:航空发动机的可靠性和安全性是航空领域的重要问题,需要不断提升技术水平和质量管理。

飞机涡轮发动机原理

飞机涡轮发动机原理 飞机涡轮发动机是一种常见的航空发动机,它采用了涡轮增压和喷气推进原理,通过燃烧燃料产生气体推力,使飞机能够在空中飞行。下面将详细介绍飞机涡轮发动机的原理和工作过程。 飞机涡轮发动机由多个关键部件组成,包括压气机、燃烧室、涡轮和喷嘴等。其中压气机和涡轮是发动机的核心组成部分,它们通过传递和转化气体能量来形成气流,从而产生推力。 首先,空气通过进气道进入压气机。压气机由多个转子和定子组成,它们的排列方式形成了连续的气流通道。当空气流经压气机时,受到旋转叶片的作用,气流速度增加,同时压力也增加。这种增压过程使得空气的密度增加,为后续的燃烧提供了条件。 下一步是燃烧过程。在压力增加的环境下,燃油被喷射到燃烧室中与空气混合。在燃烧过程中,燃料燃烧产生高温高压的气体。这些气体的能量转化为压气机的动能,推动压气机继续工作。 接下来,高温高压气体通过涡轮。涡轮上也有旋转叶片,当高温高压气体冲击旋转叶片时,涡轮会旋转起来。其原理类似于汽车涡轮增压器,通过涡轮增压提高了发动机进气道中的气体压力。

涡轮旋转后,它与压气机共享同一轴线,通过轴将动能传递给压气机,维持其运转。涡轮的运转还带动了喷嘴的转动。涡轮和喷嘴是连在一起的,喷嘴的作用是将高温高压气体从发动机中排出。排出气体的高速流动形成的反冲力就是所谓的推力,推动飞机向前行驶。 需要注意的是,涡轮发动机是一个封闭系统,其内部的压力非常高。为了保证发动机的正常运行,需要有空气和燃料供给系统,以及冷却和润滑系统。空气和燃料供给系统负责向发动机提供所需的空气和燃料,以维持正常的燃烧过程。冷却系统则通过供应冷却剂来冷却发动机的各个部件。同时,润滑系统则保证发动机内部的旋转部件能够平稳运转。 总结起来,飞机涡轮发动机主要通过压气机的压缩作用、燃烧室的燃烧过程以及涡轮和喷嘴的协同作用来产生推力。涡轮发动机具有高效、高推力和可靠性强的特点,因此被广泛应用于航空领域。不同型号的飞机涡轮发动机会有些许差异,但其基本原理保持一致。

航空发动机原理

航空发动机原理 简介 航空发动机是飞机的核心部件之一,它的工作原理决定了 飞机的飞行性能。航空发动机的主要任务是将燃料的化学能转化为动力,推动飞机前进。本文将介绍航空发动机的工作原理和主要组成部分。 工作原理 航空发动机的工作原理基于热力学循环原理,它通过燃烧 产生的高温高压气体推动涡轮转动,进而驱动飞机飞行。一般来说,航空发动机根据工作原理可以分为喷气式发动机和涡轮螺旋桨发动机。 喷气式发动机原理 喷气式发动机是目前大多数商用飞机所采用的发动机类型。它的工作原理基于Joule-Brayton循环原理。主要的组成部件 包括压气机、燃烧室和涡轮。

1.压气机:压气机负责压缩进入发动机的空气,提高 其压力和温度。压缩空气被分为高压和低压两个级别,分 别通过不同的压气机级实现压缩。 2.燃烧室:燃烧室是将燃料与压缩空气混合燃烧的地 方。燃料在燃烧室中燃烧产生高温高压气体,驱动涡轮旋 转。 3.涡轮:涡轮由高温高压气体驱动,并通过轴将动力 传递给压气机和其他系统。涡轮旋转产生的动力推动了发 动机的工作。 涡轮螺旋桨发动机原理 涡轮螺旋桨发动机主要应用在小型飞机和直升机上。它的 工作原理基于Brayton循环原理。主要的组成部件包括涡轮、燃烧室和螺旋桨。 1.涡轮:涡轮由燃烧室中的燃料燃烧产生的高温高压 气体驱动。涡轮旋转产生的动力推动飞机前进。 2.燃烧室:燃烧室是将燃料与压缩空气混合燃烧的地 方。燃料在燃烧室中燃烧产生高温高压气体,驱动涡轮旋 转,进而推动飞机前进。

3.螺旋桨:涡轮螺旋桨发动机通过螺旋桨来提供推力。 螺旋桨通过轴与发动机的涡轮相连,涡轮驱动螺旋桨旋转,产生推力。 主要组成部分 不论是喷气式发动机还是涡轮螺旋桨发动机,它们都包括 以下几个主要的组成部分: 1.压气机:负责压缩进入发动机的空气,提高其压力 和温度。 2.燃烧室:将燃料与压缩空气混合燃烧,产生高温高 压气体。 3.涡轮:由高温高压气体驱动,并通过轴将动力传递 给压气机和其他系统。 4.出口喷管:将高温高压气体排出,产生推力。 结论 航空发动机是飞机的核心部件之一,它的工作原理决定了 飞机的飞行性能。喷气式发动机和涡轮螺旋桨发动机是目前常见的两种航空发动机类型。无论是哪种类型的发动机,它们都

航空发动机的原理与性能分析

航空发动机的原理与性能分析 一、航空发动机简介 航空发动机是现代民用和军用飞机的核心动力装置,它的性能 直接关系到飞机的飞行效率和安全性。基本的航空发动机结构由 压气机、燃烧室、涡轮和喷气管等组成。航空发动机性能分析的 核心是确定其推力、燃油效率和维护成本等指标。下面将分别从 发动机工作原理和性能特点两个方面对航空发动机进行分析。 二、航空发动机工作原理 航空发动机的工作原理是将喷口高速喷出的空气与燃料混合后,点火燃烧,产生高温的燃气,通过涡轮马达驱动压气机进一步压 缩空气,形成高速、高温喷出的喷气流,推动飞机前进。具体来说,航空发动机的工作流程可以分为以下几个阶段: 1.压气机阶段:将空气由压气机压缩多次,增加其密度,提高 进入燃烧室的空气温度和压力。 2.燃烧室阶段:在燃烧室内喷入燃油,燃烧后的高温高压燃气 膨胀推动喷气流发生器转动,并在转轮上输出动力。

3.涡轮阶段:利用涡轮将燃气高速喷出,进一步驱动压气机, 形成闭合的运转过程。 4.喷气流阶段:燃烧后的高速、高温燃气通过喷气管,在喷管 一端形成高速、高温的喷气流,从而推动飞机进行飞行。 以上流程是航空发动机原理的基本过程,通过不断的循环完成 对飞机的驱动推进。 三、航空发动机性能特点 在了解了航空发动机工作原理的基础上,下面进一步来分析其 性能特点。 1.推力:指发动机输出的推力大小,即使得飞机向前推进的力量。影响因素包括发动机旋转速度、进气口面积、涡轮尺寸等。在飞 机设计和选型期间,需要根据飞行任务和飞机结构分析,选择推 力最适合的发动机。

2.燃油效率:指发动机单位时间内消耗的燃油量所提供的推力比例。高效的航空发动机可以使飞机的续航时间更长,减少航空燃料消耗,降低空气污染。 3.维护成本:因为航空发动机是复杂的机械装置,一旦发生故障的修理维护成本将十分高昂。航空发动机的可靠性、寿命和维护成本是工程设计的重要内容之一。 4.噪音和振动:航空发动机的噪音和振动对于飞机驾驶员和乘客的健康和安全也有很较大的影响。因此,发动机的减噪和减振技术也是制造商在研发和设计发动机的时候必须考虑的重要因素之一。 总之,航空发动机作为航空装置的心脏,它的性能直接关系着整个飞机的质量、普及度和空中安全。想要研究高效、可靠的航空发动机原理,了解其性能特点将对设计与造型产生重要影响,为飞机布局和动力系统提供更好的技术保障。

航空发动机原理

航空发动机原理 航空发动机是飞机的心脏,是飞机能够飞行的动力来源。它的工作原理涉及到 燃烧、推进和空气动力学等多个领域,是航空工程中的重要组成部分。本文将从航空发动机的工作原理、结构组成和发展历程等方面进行介绍。 首先,我们来了解一下航空发动机的工作原理。航空发动机的工作原理主要是 利用燃料的燃烧产生高温高压气体,通过喷射和膨胀来产生推力,从而推动飞机飞行。而这一过程涉及到燃烧室、涡轮、喷嘴等多个部件的协同作用。通过这种方式,航空发动机能够将燃料的化学能转化为机械能,推动飞机前进。 其次,航空发动机的结构组成也是非常复杂的。一般来说,航空发动机包括压 气机、燃烧室、涡轮和喷管等部件。其中,压气机负责将空气压缩,提高空气的密度;燃烧室则是将燃料和空气混合并燃烧,产生高温高压气体;涡轮则是利用高温高压气体驱动,带动压气机和飞机的其他部件;喷管则是将高速高温气体喷出,产生推力。这些部件相互协调,共同完成了航空发动机的工作。 最后,我们来看一下航空发动机的发展历程。航空发动机的发展经历了蒸汽喷 气机、涡轮喷气机、涡扇发动机等多个阶段。随着科技的进步和工程技术的发展,航空发动机的性能不断提升,燃油效率不断提高,噪音和排放也得到了有效控制。同时,航空发动机的结构也越来越复杂,材料和制造工艺也得到了极大的改进。可以说,航空发动机的发展历程是航空工程领域的一部分历史,也是人类科技进步的重要标志之一。 总的来说,航空发动机是现代航空工程中的重要组成部分,它的工作原理、结 构组成和发展历程都是非常值得深入研究的课题。通过对航空发动机的深入了解,可以更好地把握航空工程的发展方向,推动航空技术的不断进步。希望本文能够为读者对航空发动机有更清晰的认识,激发大家对航空工程的兴趣和热情。

各种飞机发动机原理

各种飞机发动机原理 飞机发动机是飞机的心脏,在飞机起飞、巡航和降落等各个阶段发挥着关键的作用。不同种类的飞机发动机原理也不尽相同,下面将介绍几种常见的飞机发动机原理。 1.喷气式发动机 喷气式发动机是目前商用飞机中应用最广泛的发动机类型。它的工作原理可以简单地描述为:通过压缩、燃烧和排出气体来产生推力。 喷气式发动机有多个关键部分,包括压气机、燃烧室和喷管。首先,压气机将进入发动机的空气压缩,使其增加温度和压力。然后,这些高压高温气体进入燃烧室,在那里与燃料混合并点燃。燃烧产生的高温高压气体通过喷管排出,并产生反作用力,推动飞机前进。 2.涡轮螺旋桨发动机 涡轮螺旋桨发动机是一种多用途发动机,既可以产生推力,也可以转动螺旋桨产生升力。该类型发动机包括涡轮、压气机、燃烧室和螺旋桨。 涡轮螺旋桨发动机的工作原理与喷气式发动机类似,在压气机中空气被压缩,然后与燃料混合并点燃。然而,涡轮在涡轮螺旋桨发动机中起着关键作用。涡轮从燃烧室排出的高温高压气体中提取能量,并将其转化为机械能,驱动压气机和螺旋桨。螺旋桨的旋转产生推力和升力,推动飞机前进。 3.滑油发动机 滑油发动机是一种使用润滑油作为工作流体的发动机。它包括滑杆、滑动块、连杆和曲轴等部分。

在滑油发动机中,滑杆与活塞连接,活塞在气缸中上下往复运动。滑 动块将活塞的线性运动转化为连杆的旋转运动,连杆将旋转运动传递给曲轴。曲轴将连杆运动转化为旋转运动,并通过曲轴末端的输出轴输出动力。滑油发动机的工作原理是通过推动滑动块产生连杆转动,从而带动曲轴旋 转的动力传递过程。 4.格洛流动发动机 格洛流动发动机是一种高效的外燃循环发动机。它使用柴油等可燃气 体作为燃料,并通过压力波的反射和干涉来实现燃烧过程。 在格洛流动发动机中,燃烧室被设计为一系列连续的膨胀室和压缩室。燃料从供应系统中喷入连续的膨胀室中,然后被压缩产生高温高压气体。 这些气体在连续的压缩室和膨胀室之间反复传播,通过反射和干涉形成压 力波,推动气体在发动机中流动并产生推力。 以上是几种常见的飞机发动机原理。每种发动机原理都有其特点和优势,根据不同的应用场景和要求选择适合的发动机类型可以提高飞机的性 能和效率。

直升飞机发动机工作原理

直升飞机发动机工作原理 一、引言 直升飞机是一种垂直起降的飞行器,其发动机是实现飞行的关键部件。本文将从直升飞机发动机的工作原理、构造和工作过程三个方面进行介绍。 二、直升飞机发动机的工作原理 直升飞机发动机的工作原理主要包括热力循环原理和动力输出原理。 热力循环原理是指发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体,然后通过喷气口排出高速高温的尾气,产生推力以推动飞机运动。而动力输出原理则是指发动机通过传动装置将高速旋转的发动机轴输出动力,驱动直升飞机的旋翼或尾旋翼进行升力的产生和控制。 三、直升飞机发动机的构造 直升飞机发动机通常由燃烧室、喷气口、涡轮和压气机等组成。 燃烧室是发动机内燃烧燃料的区域,燃料在其中与空气混合并点燃,产生高温高压气体。喷气口是燃烧室的出口,通过喷气口排出高速高温的尾气,产生推力。 涡轮是发动机内的旋转部件,由高温高压气体驱动旋转。涡轮可分为高压涡轮和低压涡轮,高压涡轮通常驱动压气机,低压涡轮通常驱动传动装置。

压气机是发动机的压缩部件,主要由多级叶轮组成。压气机通过旋转的叶轮,将空气压缩成高压气体,提供燃烧所需的高温高压环境。 四、直升飞机发动机的工作过程 直升飞机发动机的工作过程通常包括进气、压缩、燃烧和喷气四个阶段。 进气阶段,发动机通过进气道吸入大量空气。进气道通常位于飞机的前部,可以有效地捕获和压缩空气。 压缩阶段,进入发动机的空气被压缩成高压气体。压缩过程中,空气经过多级叶轮的作用,逐渐增加气压和气温。 燃烧阶段,高压气体进入燃烧室与燃料混合并点燃。燃烧产生的高温高压气体进一步增加气压和气温,并释放出大量的热能。 喷气阶段,高温高压气体通过喷气口排出,形成高速喷流。喷气产生的反作用力推动直升飞机向上或向前运动。 五、总结 直升飞机发动机是实现飞行的关键部件,其工作原理主要包括热力循环原理和动力输出原理。发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体,并通过喷气口排出高速高温的尾气,产生推力以推动飞机运动。同时,发动机也通过传动装置将高速旋转的发动机轴输出动力,驱动

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