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航空发动机原理与构造航空燃气涡轮发动机原理与构造内容：航空燃气涡轮发动机原理、涡轮风扇发动机构造。学时分配：发动机原理——12学时；发动机构造——28学时。第一章概论1903年12月17日，莱特兄弟制造成功世界第一架有动力的飞机升空，至今已经有整整一百年的历史。飞机的动力装置——航空发动机由开始的活塞式发动机到后来的燃气涡轮发动机，已经发生了巨大的变化。§1航空发动机的基本概念一、历史概况1．活塞式发动机莱特兄弟飞机上的发动机：12匹马力，水冷四缸活塞式发动机。发展：功率：几马力几十马力近4000马力；缸数：2个，4个，28个；缺点：1）飞机的飞行速度达到或接近声速时，发动机增加的功率有限；2）螺旋桨产生的拉力是随飞行速度的增大而减小的。2．燃气涡轮发动机第一代航空燃气涡轮喷气发动机——二十世纪四十年代出现，轴流式压气机的涡喷发动机，德国，1939年；离心式压气机的涡喷发动机，英国，1944年；特点：发动机＋推进器优点：1）在重量和外廓尺寸较小的条件下，发出巨大的推进功率。2）发动机的推力随飞行速度的增加而增加。二、发动机的分类1．基本概念发动机热机航空动力装置：热机＋推进器2．分类（1）火箭发动机液态燃料—液体火箭发动机，长征Ⅰ、Ⅱ级，固体燃料—固体火箭发动机，Ⅲ级，潜艇火箭。（2）航空发动机■活塞式■燃气涡轮发动机■涡喷(WP)：适用于高空，高速；■涡桨(WJ)：适用于低速M≈0.5,低空5～6千米；■涡扇(WS)：适用于高亚声速M≈0.8左右，中高空11千米左右，经济性好；■涡轴(WZ)：适用于直升机，低速，低空，输出轴功率。F119F119GE90RB199RB199AЛ-31Ф三、航空燃气涡轮发动机的设计要求■1．力量大■2．重量轻■3．吃的少■4．少生病■5．寿命长四、发展历史■第一代涡喷——二十世纪四十年代■第二代涡喷——二十世纪五十年代■第一代民用涡扇——1960年问世■第二代民用涡扇——二十世纪六十年中期■第三代民用涡扇——二十世纪七十年初出现■第一代军用涡扇——1966年■第二代军用涡扇——1974年出现§2燃气涡轮发动机工作过程一、活塞式发动机1．工作过程进气—压缩—点火燃烧（加热）—膨胀做功—排气2．热力循环特点：（1）由四个过程组成（2）不连续（3）定容加热二、燃气涡轮发动机的热力循环特点：（1）也由四个过程组成（2）连续工作（3）定压加热热力循环绝热压缩等压加热绝热膨胀等压放热§2涡轮喷气发动机的组成和工作过程三、发动机理想循环(1)绝热压缩过程：在进气道、压气机内进行；(2)定压加热过程：在燃烧室中进行；(3)绝热膨胀过程：在涡轮和喷管中进行；(4)定压放热过程：在大气中进行。——称为布莱顿循环。四、涡轮喷气发动机的组成■进气道——顺利引气。■压气机——压缩空气，提高空气压力。■燃烧室——燃料化学能—热能。■涡轮——将部分热能转变为涡轮功，带动压气机。■喷管——充分膨胀，加速排气。五、航空燃气涡轮发动机的主要性能指标■1．推力■2．压气机增压比■3．涡轮前燃气温度■4．推重比■5．燃油消耗率六、航空燃气涡轮发动机的站位■1．定义发动机的主要截面的标准编号。■2．老站位规定0站位(截面)——发动机远前方；1站位——进气道出口，压气机进口；2站位——压气机出口，燃烧室进口；3站位——燃烧室出口，涡轮进口；……5站位(新规范统一为9)——喷管出口。六、航空燃气涡轮发动机的站位军用发动机截面偏号0～9（国标）0站位——发动机远前方；1站位——进气道进口；2站位——：进气道出口，压气机（风扇）进口；3站位——：压气机出口，燃烧室进口；4站位——燃烧室出口，涡轮进口；5站位——涡轮出口，加力扩散器进口；6站位——加力扩散器出口，加力燃烧室进口；7站位——加力燃烧室出口；8站位——收敛扩张形喷管喉部；9站位——喷管出口：总出口参数。CFM-56发动机的站位■4．民机发动机的主要截面的标准编号。PW4000发动机七、发动机在飞机上的安装