发动机原理第二章尾喷管

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,*,第五节 尾喷管,一、功能及设计要求,1、功能,燃气膨胀加速，气流高速排出，产生反作用推力；,调节,喷管临界截面积改变发动机工作状态；,推力,换向,。,2、设计要求,流动损失小,尽可能完全膨胀,排气方向尽可能沿所希望的方向,根据需要，截面积几何尺寸可调,噪音低,反推装置,垂直/短距,起降喷管,推力矢量喷管,苏-27眼镜蛇机动动作,F119,矢量喷管,EJ200,矢量喷管,F100-PW-229,矢量喷管,苏-37特技飞行,苏-37特技飞行,二维收-扩矢量喷管特点,提高机动性与操纵性,减少飞机尾部阻力,缩短 STOL 距离,降低红外、雷达信号特征,可用大角度俯冲，,提高投射武器精度,3、分类,纯收敛型,收敛-扩张型,塞式,引射,推力矢量,带反推,按流路通道分：,收敛,收敛-扩张,二、工作原理,1、排气速度,绝能流动,进出口总焓相等,如果在出口达到完全膨胀,用总压恢复系数考虑流动损失,排气速度正比于,T,4,*,、,P,4,*,/,P,0,e,喷管可用膨胀比,2、纯收敛型喷管,特点,出口气流速度最高只能达到当地音速,当气流在出口不能达到完全膨胀,超临界状态,p,9,p,0,推力、推力损失系数,高超音速，损失约23%,出口为纯收敛段,出口截面积可调：超音速、带复燃加力,出口截面积固定：亚音速飞机,截面编号,出口气流速度最高只能达到当地音速,3、收敛扩张型,固定的收敛-扩张喷管,可调的收敛-扩张喷管,带中心锥体的喷管,引射喷管,固定的收敛-扩张喷管,当喷管为固定的面积比A,9,/A,8,时，只对应某一个特定的膨胀比，可以使气流在喷管出口达到完全膨胀，偏离此膨胀比，都回造成推力损失。,可调节的收敛-扩张喷管,随飞行状态变化,由马达带动作动筒拉动拉杆,改变喷管临界截面积、出口截面积,使气流尽可能在出口处达到完全膨胀。,带中心锥体的喷管,由中心锥体和外罩组成,外罩出口处形成喷管临界截面,气流绕外罩唇口产生膨胀波，膨胀加速,沿轴向移动中心锥体实现临界截面调节,引射喷管,由一个纯收敛喷管和一个同心的外套筒组成。,收敛喷管排出发动机高压燃气，引射外套筒的二股气流；,主气流在周围亚音气流中膨胀，形成“流体”壁面扩张段，主气流继续减速，高速排出。,形成的“流体”壁面可以随主气流压力变化自动调节。,三、喷管特性,内流特性,总压恢复系数随喷管膨胀比的变化,外流特性,后体阻力,阻力系数随飞行马赫数变化,小结,压气机增压原理(排列、基元级速度三角形、轮缘功),涡轮作功原理(排列、基元级速度三角形、轮缘功）,压气机和涡轮的热力过程、主要参数、功的表达式,压气机通用特性,涡轮临界工作状态,燃烧室燃烧过程及零组件在燃烧过程中的作用,进气道气动设计及工作原理、特性,尾喷管工作原理（纯收敛、收敛-扩张）、收扩喷管截面积必须可调。,