发动机原理第二章2节课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二章,发动机部件工作原理,第二章,发动机部件工作原理,第一节 气动热力基础,第二节,进气道,第三节,尾喷管,第四节,压气机,第五节,涡轮,第六节,燃烧室,2024年9月8日,2,第二节 进气道,一、功能,/,设计要求,1,、功能,引入空气,使得高亚音速和超音速气流减速、增压；,2024年9月8日,3,一、功能,/,设计要求,2,、设计要求,损失小（内流、外阻）,工作稳定性好,高流通能力,出口流场尽量均匀,温度畸变,压力畸变,2024年9月8日,4,一、功能,/,设计要求,3,、位置（亚音速飞机）,2024年9月8日,5,一、功能,/,设计要求,3,、位置（超音速飞机）,2024年9月8日,6,一、功能,/,设计要求,4,、分类,亚音速进气道,超音速进气道,2024年9月8日,7,二、性能参数,1,、总压恢复系数,2,、冲压比,2024年9月8日,8,二、性能参数,3,、流量系数,2024年9月8日,9,三、亚音速进气道,1,、结构形式 ：皮托管式,2,、工作原理,扩张型通道,（后部一小段收敛）；,外部冲压压缩,(,飞行中,),；,内部扩张增压；,2024年9月8日,10,三、亚音速进气道,3,、流动模型,2024年9月8日,11,为适应,的变化，减少分离，进气道设计为钝圆形唇口。,三、亚音速进气道,3,、流动模型（例）,2024年9月8日,12,11Km,远前方,出口,总压,(Pa),34521,34176,静压,(Pa),22632,28007,Ma,0.8,0.54,0Km,远前方,出口,总压,(Pa),101325,100311,静压,(Pa),101325,86420,Ma,0,0.466,三、亚音速进气道,4,、应用,亚音速飞机,Ma,数小于,1.5,的低超音速飞机,2024年9月8日,13,三、亚音速进气道,4,、应用,2024年9月8日,14,激波前,Ma,1,1,1.2,0.992798,1.5,0.929787,1.8,0.812684,2,0.720874,2.5,0.499015,3,0.328344,3.5,0.212948,4,0.138756,4.5,0.091698,5,0.061716,四、超音速进气道,1,、气动设计原理,例：超音速歼击机，作战飞行,Ma=2,，风扇进口,Ma,需求：,0.55,，进口直径面积,A=0.6m,2,2024年9月8日,15,前方气流,速度,Ma=2,Ma1,X,纯收缩管道最多将超音速气流,Ma,减少为,1,四、超音速进气道,1,、气动设计原理,例：超音速歼击机，作战飞行,Ma=2,，风扇进口,Ma,需求：,0.55,，进口直径面积,A=0.6m,2,2024年9月8日,16,前方气流,速度,Ma=2,Ma=0.55,四、超音速进气道,1,、气动设计原理,例：超音速歼击机，作战飞行,Ma=2,，风扇进口,Ma,需求：,0.55,，进口直径面积,A=0.6m,2,2024年9月8日,17,查表,四、超音速进气道,1,、气动设计原理,例：超音速歼击机，作战飞行,Ma=2,，风扇进口,Ma,需求：,0.55,，进口直径面积,A=0.6m,2,2024年9月8日,18,四、超音速进气道,1,、气动设计原理,例：超音速歼击机，作战飞行,Ma=2,，风扇进口,Ma,需求：,0.55,，进口直径面积,A=0.6m,2,2024年9月8日,19,四、超音速进气道,1,、气动设计原理,例：,2024年9月8日,20,进口,Ma,进口,面积,m2,进口速度,m/s,喉道,Ma,喉道面积,m2,喉道速度,m/s,出口,Ma,出口面积,m2,出口速度,m/s,3.000,1.944,877.8,1.000,0.4407,440.7,0.49,0.6000,230.2,2.000,0.8080,589.3,1.000,0.4780,360.4,0.55,0.6000,210.8,1.600,0.6249,472.2,1.000,0.4999,331.3,0.59,0.6000,207.0,1.200,0.5352,354.4,1.000,0.5195,306.0,0.63,0.6000,203.3,四、超音速进气道,1,、气动设计原理,利用激波的性质，设计为多波系结构，即先利用损失小的斜激波，逐步将高超音流滞止为低超音流，再利用一道弱的正激波将超音流滞止为亚音流。,减小因激波引起的总压损失,2024年9月8日,21,四、超音速进气道,1,、气动设计原理,斜激波原理,2024年9月8日,22,利用斜激波，减小气流沿激波法方向的速度分量，从而降低了激波强度。,四、超音速进气道,1,、气动设计原理,波系结构（来流,Ma=2,）,2024年9月8日,23,激 波 波 系,波后,M,数,正激波,0.577,0.72,0.72,一道斜激波,正激波,楔板角,1,20,44,1.16,0.87,0.866,正激波,0.868,0.996,二道斜激波,正激波,楔板角,1,10,36,1.617,0.98,0.926,楔板角,2,12,39,1.12,0.947,结尾正激波,0.8965,0.9982,四、超音速进气道,2,、结构形式,2024年9月8日,24,轴对称,二元（矩形）,四、超音速进气道,3,、工作原理,合理的组织激波把超音速气流降低到亚音速；,再通过扩张型管道，使得流速进一步降低,2024年9月8日,25,超音区：,多道斜激波减速,亚音区：,扩张通道减速,四、超音速进气道,3,、工作原理,流道结构：,Ma1,Ma1,收敛,扩张,三种类型：,内压式、外压式、混合式,2024年9月8日,26,四、超音速进气道,3,、工作原理,内压式超音速进气道,超音,亚音：,全部在口内完成；,理想状况：总压损失小,因起动问题，较少实用。,2024年9月8日,27,四、超音速进气道,3,、工作原理,外压式超音速进气道,超音,亚音：,全部在口外完成,波系：多道斜激波,一,道正激波,超音区气流单方向偏转,2024年9月8日,28,四、超音速进气道,3,、工作原理,外压式超音速进气道,优点：,结构形式简单,起动性能好,缺点：,气流偏转角较大，阻力较大,2024年9月8日,29,四、超音速进气道,3,、工作原理,混合式超音速进气道,超音,亚音：,介乎于前两者之间,波系：多道斜激波,一,道正激波,气流偏转小于外压式,2024年9月8日,30,四、超音速进气道,3,、工作原理,混合式超音速进气道,优点：,外罩平直，外阻小,结尾正激波可自动调节，工作稳定,起动较容易。,2024年9月8日,31,四、超音速进气道,4,、特性,斜波系角度变化，,交点不再位于唇口,低超音速飞行，激波,交点前移，超音溢流阻,力加大。,高超音速飞行，激波,交点后移，激波损失加大。,2024年9月8日,32,四、超音速进气道,4,、特性,临界状态,结尾正激波位于喉道,2024年9月8日,33,四、超音速进气道,4,、特性,超临界状态,结尾正激波被吸向后移,Ma,增加或背压下降所致,正激波强度增加，总压,损失增大,产生高频振动,-,痒振,2024年9月8日,34,四、超音速进气道,4,、特性,亚临界状态,结尾正激波被推出口外,Ma,下降或背压上升所致,外流阻力增大,产生低频振动,-,喘振,2024年9月8日,35,四、超音速进气道,5,、调节,轴对称进气道的调节,飞行,Ma,下降，中心体向后移动,飞行,Ma,上升，中心体向前移动,2024年9月8日,36,四、超音速进气道,5,、调节,二元超音速进气道的调节,调节楔型板角度,放气门,辅助进气门,2024年9月8日,37,小结,功能和要求,进气道的性能参数：总压恢复系数与冲压比,亚音速进气道和超音速进气道的基本工作原理,超音速进气道的三种基本类型及优缺点,超音速进气道的三种工作状态,超音速进气道的调节,2024年9月8日,38,进气道,2024年9月8日,39,查表,2024年9月8日,40,