第6章-动力装置PPT课件

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2021/6/71中国民航大学空管学院第六章 动力装置第六章 动力装置2021/6/72第六章 动力装置2021/6/73飞机的动力装置是飞机的核心部分,发动机被认为是飞机的心脏。动力装置动力装置是指飞机提供动力的整个系统,它由发动机和其他附件组成。这些附件包括:发动机燃油系统、点火系统、润滑系统、控制仪表系统和反推力系统等。发动机制造厂商:通用、罗罗和普惠等发动机制造厂商:通用、罗罗和普惠等第六章 动力装置2021/6/741.1.涡轮喷气式发动机的分类涡轮喷气式发动机的分类 一、涡轮喷气式发动机的工作原理一、涡轮喷气式发动机的工作原理第六章 动力装置2021/6/75涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机第六章 动力装置2021/6/76涡轮风扇发动机涡轮风扇发动机第六章 动力装置2021/6/77涡轮螺旋桨发动机涡轮螺旋桨发动机第六章 动力装置2021/6/78涡轮轴发动机涡轮轴发动机 第六章 动力装置2021/6/792.2.喷气式发动机推力的产生原理喷气式发动机推力的产生原理1212/vvtmtvvmmaFm喷出的燃气质量;v2燃气喷出的速度;v1飞机的速度根据牛顿运动第三定律:作用力等于反作用力,作用在飞机上的推力等于气体排出时所用的力。 第六章 动力装置2021/6/710u进气道(inlet duct)u压气机(compressor)u燃烧室(combustion)u涡轮(turbine)u尾喷管(exhaust)3.3. 喷气式发动机的工作原理喷气式发动机的工作原理 (1 1)涡喷发动机的工作原理)涡喷发动机的工作原理 1 1)涡喷发动机的组成)涡喷发动机的组成第六章 动力装置2021/6/711 1、进气道将所需的外界空气以最小的流动损失送到压气机;2、压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩作功,提高空气的压力;3、空气在燃烧室内和燃油混合燃烧,将燃料化学能转变成热能,生成高温高压的燃气;4、燃气在涡轮内膨胀,将燃气热能转变为机械能,驱动涡轮旋转,带动压气机;5、燃气在喷管内继续膨胀,加速燃气,燃气以较高速度排出,产生推力。2 2)工作过程)工作过程 第六章 动力装置2021/6/7123 3)双转子发动机)双转子发动机双转子涡轮喷气发动机有低压和高压两个转子。u低压压气机和低压涡轮构成低压转子(N1);u高压压气机和高压涡轮构成高压转子(N2)。双转子涡轮喷气发动机由进气道、低压压气机、高压压气机、燃烧室、低压涡轮、高压涡轮、喷管组成 适用于高速飞行第六章 动力装置2021/6/713双转子涡扇发动机双转子涡扇发动机第六章 动力装置2021/6/7141 1)组成)组成 (2 2)涡轮螺旋桨发动机的工作原理)涡轮螺旋桨发动机的工作原理 由航空燃气涡轮发动机、螺旋桨、减速器组成,螺旋桨可由压气机轴直接驱动或由自由涡轮轴驱动。螺旋桨螺旋桨减速器减速器第六章 动力装置2021/6/715 涡轮输出的功率大于压气机所消耗的功率,大出的部分传给螺旋桨;涡桨发动机的总推力由两部分组成:螺旋桨产生的拉力,占8590,喷口推力,占1015;在一定亚音速范围内,具有较好的经济性, 发动机工作效率比涡轮喷气发动机高的多;螺旋桨是对大量的大量的空气施加相对小小的加速产生拉力拉力;涡喷发动机是对较小量较小量的空气施加相对大大的加速产生推力推力。2 2)特点)特点 速度一般速度一般800800公里公里/ /小时以下,适用于中速客机和支线客机小时以下,适用于中速客机和支线客机第六章 动力装置2021/6/716螺旋桨推进和喷气推进螺旋桨推进和喷气推进第六章 动力装置2021/6/717 1 1)组成)组成 (3 3)涡轮风扇发动机的工作原理)涡轮风扇发动机的工作原理CFM56-7发动机发动机涡扇发动机由燃气涡轮喷气发动机和风扇组成,组合了涡轮喷气和涡轮螺桨发动机的优点。 第六章 动力装置2021/6/718主要机件主要机件第六章 动力装置2021/6/719第六章 动力装置2021/6/720附件齿轮箱附件齿轮箱低压压气机低压压气机第六章 动力装置2021/6/721第六章 动力装置2021/6/722空气流经风扇后分成两路:一路是内涵气流内涵气流,空气继续经压气机压缩,在燃烧室和燃油混合燃烧,燃气经涡轮和喷管膨胀,燃气以高速从尾喷口排出,产生推力;另一路是外涵气流外涵气流,流经风扇后的空气直接通过管道排到机外(短外涵)或者一直流到尾喷口同内涵气流混合或分别排出(长外涵)2 2)工作过程)工作过程 风扇它可由单独的涡轮驱动(如三转子发动机),也可是低压涡轮驱动的低压压气机的第1级(如双转子发动机)。第六章 动力装置2021/6/723 短外涵短外涵长外涵长外涵 第六章 动力装置2021/6/724v推力大,噪音低,效率高,燃油消耗率低;v推进效率高,适合高亚音速(M=0.8-0.9)飞行;v推力由内涵和外涵共同产生,风扇是产生推力的主要部件。缺点:风扇直径大,迎风面积大,因而阻力大,发动机结构复杂,其速度特性不如涡喷发动机。3 3)涡扇式发动机特点)涡扇式发动机特点广泛应用于民航干线飞机。第六章 动力装置2021/6/725第六章 动力装置2021/6/726工作和构造上,涡轮轴发动机同涡轮螺桨发动机根相近。它们都是由涡轮风扇发动机的原理演变而来,只不过涡桨是将风扇变成了螺旋桨,而涡轴是将风扇变成了直升机的旋翼。 1 1)组成)组成 (4 4)涡轮轴发动机)涡轮轴发动机 涡轮轴发动机包括:燃气发生器和自由涡轮。自由涡轮和燃气发生器涡轮只有气动联系,即流过燃气发生器涡轮的燃气再驱动自由涡轮,自由涡轮输出功率。现代飞机上的辅助动力装置(APU)也是一台小型燃气涡轮轴发动机 第六章 动力装置2021/6/727第六章 动力装置2021/6/728 2 2)工作过程)工作过程 自由涡轮(即不带动压气机)是专为输出功率用的涡轮。涡轮轴发动机通过轴输出功率,如做直升机动力装置,即通过减速器驱动直升机旋翼或驱动装备。第六章 动力装置2021/6/729又称无涵道风扇发动机。可看作带先进高速螺旋桨的涡轮螺旋桨发动机,又可看作除去外涵道的超高涵道比涡轮风扇发动机,结合了涡轮螺旋桨发动机耗油率低和涡轮风扇发动机飞行速度高的优点,其有效涵道比为2560。 安70运输机(5 5)桨扇发动机)桨扇发动机第六章 动力装置2021/6/7301.1.进气道进气道 目前民航主要使用亚音速飞机,其发动机进气道都采用扩张形的亚音速进气道。二、喷气式发动机的部件二、喷气式发动机的部件第六章 动力装置2021/6/7312.2.压气机压气机 通过旋转的叶片对空气进行压缩对空气进行压缩, 提高空气的压力提高空气的压力, 为燃气膨胀作功创造条件, 以改善发动机的经济性, 增大发动机的推力。 次要功能:提供增压空气,用于防冰、增压。(1 1)压气机分类)压气机分类根据压气机的结构型式和气流的流动特点,压气机分:(1 1)离心式压气机)离心式压气机空气在工作叶轮内沿远离叶轮旋转中心的方向流动。(2 2)轴流式压气机)轴流式压气机空气在工作叶轮内基本沿发动机的轴线方向流动。第六章 动力装置2021/6/7321 1)离心式压气机)离心式压气机又称径向外流压气机,由导流器、工作叶轮、 扩压器、导气管等部分组成,叶轮和扩压器是离心式压力机的两个主要部件。 第六章 动力装置2021/6/733气体流动:气体流动:轴轴 叶轮叶轮 扩压器扩压器( (静叶片静叶片) ) 集气管集气管 进入燃烧室进入燃烧室 第六章 动力装置2021/6/734两级单面叶轮离心式压气机单面叶轮 双面叶轮第六章 动力装置2021/6/735离心压气机的特点:离心压气机的特点:优点优点:单级增压比高;工作可靠,性能稳定;结构简单,成本低;重量轻,所需起动功率小。缺点:缺点:流动损失大,不适于多级,最多两级;效率较低;1. 单位面积的流通能力低,迎风面积大,阻力大。第六章 动力装置2021/6/736 2 2)轴流式压气机)轴流式压气机 由高速旋转的转子以及与机匣固定在一起不动的静子组成。转子转子对空气作功, 压缩空气,提高空气的压力静子静子使空气扩压,继续提高空气的压力第六章 动力装置2021/6/737压气机的多级结构压气机的多级结构 压气机一级概念:1个工作叶轮1个位于其后的整流器就形成轴流式压气机的一级多级轴流式压气机概念:工作叶轮与整流环交错排列就形成了多级轴流式压气机。第六章 动力装置2021/6/738第六章 动力装置2021/6/739第六章 动力装置2021/6/740第六章 动力装置2021/6/741 工作原理:工作原理:(1)转子由涡轮带动高速旋转,空气被连续不断地吸入压气机;(2)旋转的转子的叶片使空气加速,增加能量,使压力升高;(3)在随后的静子通道中减速(扩压)并将动能转换成压力。第六章 动力装置2021/6/742多级轴流式压气机的特点:多级轴流式压气机的特点:单级增压比低,可通过增加级数提高总的增压比;迎风面积小,阻力比离心式压气机小;效率比离心压气机高。目前飞机上多用轴流式压气机目前飞机上多用轴流式压气机第六章 动力装置2021/6/743(2 2)压气机喘振)压气机喘振 v定义定义 当发动机工作状态严重偏离了设计值,气流在叶片通道内发生严重的气流分离,引起气流在压气机中忽断忽续的、轴向的、周期性的,低频高幅的振荡现象。v危害危害 轻微的喘振对飞行安全不会有影响,但会影响发动机寿命。 严重的喘振会使性能恶化、振坏、烧坏机件,引起发动机熄火、停车,甚至直接使发动机报废,危及飞行安全。第六章 动力装置2021/6/744第六章 动力装置2021/6/745发动机喘振特征发动机喘振特征 v发动机声音由尖哨变为低沉,振动加大;v转速不稳定,推力突然下降并有大幅度波动;v发动机的排气温度升高,造成超温;v严重时发生放炮,气流中断而发生熄火停车。第六章 动力装置2021/6/746第六章 动力装置2021/6/7474.4.燃烧室燃烧室 点火可靠、燃烧稳定、燃烧效率高、压力损失小、尺寸小、出口温度场分布满足要求、燃烧完全、排气污染小、寿命长。(1 1)对燃烧室的基本要求)对燃烧室的基本要求第六章 动力装置2021/6/748第六章 动力装置2021/6/749燃烧室按结构形式分为管形燃烧室、环形燃烧室和环管形燃烧室。燃烧室按结构形式分为管形燃烧室、环形燃烧室和环管形燃烧室。管形燃烧室管形燃烧室中的每个管形火焰筒有单独的外套,组成一个单管燃烧室。一台发动机可以有若干个单管燃烧室,沿周向装在发动机上,其中几个燃烧室装有点火装置,各燃烧室之间通过联焰管来传焰和均压。管形燃烧室易调试,强度与刚性好、装拆与维护方便,多用于早期的燃气涡轮发动机以及空气流量很小的发动机上。环形燃烧室环形燃烧室中的火焰筒为一整体的环形腔,同心地装在环形的壳体内。这种燃烧室空间利用率高,迎风面积、重量、压力损失、火焰筒表面积和长度都小,所需的冷却空气量少,出口流场沿周向分布均匀,广泛用于各种新型发动机中。环管形燃烧室环管形燃烧室有若干个管形火焰筒沿圆周均匀地装在一个共同的环形壳体内。各火焰筒间装有联焰管。它的结构介于管形燃烧室与环形燃烧室之间。5060年代的发动机多采用这种结构。第六章 动力装置2021/6/750第六章 动力装置2021/6/751单管燃烧室单管燃烧室 优点:是设计简单,结构强度好,能够单个的拆卸和更换。缺点:它们较重和需要更多的空间,需要复杂的空气供应管路,气动损失非常高。点火困难。 第六章 动力装置2021/6/752第六章 动力装置2021/6/753环管形燃烧室环管形燃烧室 优点:比多管燃烧室尺寸较小,重量较轻。它不需要复杂的空气供应管路,结构强度好。缺点:气动损失相当高和从一个火焰筒到另一个点火困难。 第六章 动力装置2021/6/754 环形燃烧室环形燃烧室 优点:长度只有同样直径的环管形的75%,节省了重量和成本。消除了各个燃烧室之间的燃烧传播问题。冷却空气量的减少,燃烧效率提高。缺点:制造费用高,拆卸困难和耗费时间。 第六章 动力装置2021/6/755(2 2)燃油喷嘴)燃油喷嘴燃油燃烧过程要经过雾化、蒸发、混合、燃烧。燃油喷嘴可分为:雾化型和汽化型(蒸发管)。 第六章 动力装置2021/6/7565.5.涡轮涡轮 从燃烧室出来的燃气中吸收能量吸收能量,并将其膨胀到较低的压力和温度,产生扭矩产生扭矩。实际就是将热燃气的能量转换成机械能为驱动压气机和附件提供功率。 对涡桨、涡扇和涡轴发动机,它还为螺旋桨、风扇和旋翼提供轴功率。 涡轮是高温高压燃气作用下旋转做功的部件,由静子和转子组成,能量交换方式与压气机正好相反。 压气机:机械能内能涡轮:内能机械能 第六章 动力装置2021/6/757第六章 动力装置2021/6/758第六章 动力装置2021/6/7596.6.喷管喷管 w在涡喷,涡扇发动机中排气流的速度和压力产生推力;w在涡桨发动机中,排气流只提供少量的推力,大部分能量已经由涡轮吸收,用来驱动螺旋桨。使从涡轮流出的燃气膨胀、加速燃气膨胀、加速,以一定的速度和要求的方向排入大气,得到需要的推力推力。(1)功用:)功用:第六章 动力装置2021/6/760第六章 动力装置2021/6/761(2)反推系统)反推系统 现代喷气运输机为了缩短着陆滑跑距离,在发动机上安装了反推装置。第六章 动力装置2021/6/762三、喷气式发动机的性能(涡扇发动机)三、喷气式发动机的性能(涡扇发动机)(2 2)发动机增压比)发动机增压比(EPR-Engine Pressure Ratio)(EPR-Engine Pressure Ratio) EPREPR指低压涡轮的出口总压与低压压气机进口总压之比。对于轴流式压气机的涡扇发动机它表征推力。1.1.发动机重要参数发动机重要参数(1 1)发动机涵道比)发动机涵道比 涡扇发动机通过外涵的空气质量流量质量流量与通过内涵的空气质量质量流量流量之比。涵道比为:1 左右是低涵道比;2-3 左右是中涵道比; 4 以上是高涵道比。第六章 动力装置2021/6/763(3 3)排气温度()排气温度(EGTEGT)涡轮进口总温是发动机最重要、最关键的一个参数,也是涡轮发动机的重要限制参数,通常用测量涡轮排气温度间接反映涡轮进口温度的高低,同时限制EGT以保证涡轮进口温度不超限。(4 4)风扇转速)风扇转速 对高涵道比涡扇发动机,常用风扇转速,用N1N1表示表示。第六章 动力装置2021/6/764推进功率与有效功率比值。表示发动机产生的可用功有多少变成推进功。2.2.发动机的效率发动机的效率(1 1)热效率()热效率(tt)(2 2)推进效率()推进效率(pp)机械功与发动机燃油完全燃烧放出热量之比 。影响因素:加热比(涡轮前燃气总温)、压气机增压比、压气机效率和涡轮效率。(3 3)总效率()总效率(oo)加入发动机的燃料完全燃烧所放出的热量又多少转变为推进功。o = tp 第六章 动力装置2021/6/765第六章 动力装置2021/6/766 涡轴发动机(主要用于直升机)(主要用于直升机) 涡桨发动机(主要用于低速飞行,支线飞机)(主要用于低速飞行,支线飞机) 涡扇发动机(主要用于高亚音速飞行,干线飞机和军机)(主要用于高亚音速飞行,干线飞机和军机) 涡喷发动机(主要用于超音速飞行,军机)(主要用于超音速飞行,军机) 加力式涡喷发动机和加力式涡扇发动机 (主要用于军机)(主要用于军机) 超音速冲压式喷气发动机和组合式发动机 (主要用于军机)(主要用于军机) 各类发动机适用范围各类发动机适用范围 第六章 动力装置2021/6/7673.3.发动机的主要性能指标发动机的主要性能指标 发动机性能主要由推力特性和燃油消耗特性来表怔。 发动机的性能取决于发动机的工作类型:u涡喷发动机涡喷发动机的作功能力用推力推力衡量,它在喷口处产生;u涡桨、涡轴发动机涡桨、涡轴发动机的作功能力用轴马力轴马力衡量,它产生于螺旋桨轴处。第六章 动力装置2021/6/768(2 2)单位推力)单位推力发动机的推力与每秒钟流过发动机的空气质量流量之比。(3 3)推重比)推重比发动机的推力与发动机的净重之比。(4 4)单位迎面推力)单位迎面推力发动机推力与发动机最大迎风面积的比值。(1 1)推力)推力发动机最主要的性能指标。英制单位是磅,公制是牛顿。第六章 动力装置2021/6/769消耗单位燃油量,飞机可飞的距离。(5 5)燃油消耗率)燃油消耗率(6 6)燃油消耗量(燃油流量)燃油消耗量(燃油流量)(7 7)燃油里程)燃油里程单位时间产生单位推力所消耗的燃油量。每台发动机单位时间消耗的燃油量。(8 8)轴功率()轴功率(SHPSHP) 供给螺旋桨的功率 (9 9)EGTEGT裕度裕度 EGT限制值(红线值)与发动机EGT实际最高值之差值。 第六章 动力装置2021/6/7704.4.影响发动机的性能的因素影响发动机的性能的因素(1 1)发动机转速的影响)发动机转速的影响随着发动机转速增加,进入发动机的空气流量增加,发动机推力增加。 (2 2)飞行条件的影响)飞行条件的影响1 1)飞行速度的影响)飞行速度的影响空速增加,推力增加 第六章 动力装置2021/6/771第六章 动力装置2021/6/7722 2)飞行高度的影响)飞行高度的影响飞行高度增加飞行高度增加,空气密度减小,一定转速时的空气质量流量减少,造成推力下降推力下降;同时,燃油消耗量也减少。 第六章 动力装置2021/6/773第六章 动力装置2021/6/7743 3)大气的温度、压力和湿度的影响)大气的温度、压力和湿度的影响u温度低,空气密度大,在转速一定时进入压气机的空气质量流量也大,因而推力增大;u大气压力增加,空气密度增大,发动机产生的推力增大;u大气湿度较大时,气体中的水分增加,气体密度减少,进入发动机的空气流量减少,发动机推力减少。第六章 动力装置2021/6/775(3 3)压气机引气的影响)压气机引气的影响 为确保飞机各系统和发动机的工作正常,常需要从压气机引出部分增压空气,用于飞机客舱和驾驶舱的空调、增压、涡轮冷却、飞机和发动机防冰除冰。 压气机引气的结果,使涡轮前温度升高,燃油消耗量增加,发动机推力减小,发动机加速性也变差。 第六章 动力装置2021/6/7765.5. 发动机的基本工作状态发动机的基本工作状态(1 1)最大起飞)最大起飞/ /复飞推力复飞推力发动机最大推力,转速最快。主要用于起飞、复飞以及起飞爬升阶段起飞、复飞以及起飞爬升阶段。(2 2)最大连续推力)最大连续推力最大推力的85%到90%,发动机转速为最大转速的90%。通常当一发停车时一发停车时,为了维持必要的推力使用该状态;飞机爬升和大速度平飞时发动机也工作于该状态。状态可以连续使用,不受时间限制。 通常限制在5到10分钟。第六章 动力装置2021/6/777(3 3)最大爬升推力)最大爬升推力为最大推力的75%到85% 。起飞完成后,航路爬升时,可以使用的最大推力。(4 4)最大巡航推力)最大巡航推力为最大推力的65%到75%。巡航时可以使用的最大推力。 (5 5)慢车推力)慢车推力发动机能够保持稳定连续工作的最小转速的工作状态,通常是最大推力的35,转速为最大转速的2035。分为最小慢车和进近慢车。最小慢车在地面滑行时用;进近慢车在襟翼放下到“进近/着陆位置”,起落架放下的飞行阶段使用。第六章 动力装置2021/6/778A320A320第六章 动力装置2021/6/779A320A320第六章 动力装置2021/6/780A320A320第六章 动力装置2021/6/781A320A320第六章 动力装置2021/6/782四、发动机燃油和控制系统四、发动机燃油和控制系统 1.1.发动机燃油和滑油系统发动机燃油和滑油系统燃油系统功用:是在各个工作状态下将清洁的、无蒸汽的、经过增压的、计量好的燃油供给发动机。 发动机燃油系统是从飞机燃油系统将燃油供到发动机的燃油泵开始,一直到燃油从燃烧室喷嘴喷出。 发动机控制应该避免发动机工作中出现超温、超转、喘振、贫油或富油熄火、超压和超扭。燃油加热器的热空气来自压气机,目的是加温燃油防止结冰。第六章 动力装置2021/6/783A320第六章 动力装置2021/6/784滑油系统的功用:滑油系统的功用:(1)减少摩擦,降低磨损。因为滑油可将相对运动的零件金属表面隔开,只要油膜不破裂,流体内部摩擦代替金属摩擦。 (2)清洁滑油。在发动机内循环流动过程中,将磨损的金属屑、灰尘、碳粒子、水分等杂质一起带走,直到滑油滤被阻挡住,从而起到清洁发动机的作用。(3)还在金属零件之间形成缓冲层,起隔振、封严、密封作用。 滑油箱安装在发动机上,润滑系统主要润滑发动机主轴承的轴承腔和齿轮箱的轴承。第六章 动力装置2021/6/785第六章 动力装置2021/6/786A320供给滑油滑油在轴承腔和齿轮箱中完成润滑,清洗和冷却的工作后,由回油系统将其送回油箱。热的滑油和冷的燃油混合散热油滤第六章 动力装置2021/6/787(1 1)传统液压机械式燃油控制器)传统液压机械式燃油控制器 燃油控制器的功用: 感受各种参数,按照驾驶员的要求,向燃烧室供应足够的燃油,使发动机产生需要的推力。控制器一般分为计量部分和计算部分。u计量部分:按照驾驶员要求的推力(或功率),根据发动机的工作状态和飞机的飞行状态,在发动机工作限制之内,依据计算系统计划的燃油流量供往发动机喷嘴;u计算部分:感受各种参数,在发动机的所有工作阶段控制计量部分的输出。感受参数有:发动机转速,压气机出口总压P2,压气机出口总温T2,压气机进口总温T1 ,油门杆位置等。 2.2.发动机控制系统发动机控制系统第六章 动力装置2021/6/788(2 2)监控型电子控制器)监控型电子控制器 在原有的液压机械式控制器基础上,再增加一个发动机电发动机电子控制器子控制器(EEC),两者共同实施对发动机的控制。 液压机械式控制器作为主控制器,负责发动机的完全控制,包括启动、加速、减速控制,转速控制。 EEC辅助于液压机械式控制器,具有监督能力,其主要作用是保证精确的推力控制,便于推力管理,同时对发动机重要工作参数进行安全限制。如JT9D-7R4、RB211-535E4、CFM56-3、CT7等发动机。第六章 动力装置2021/6/789第六章 动力装置2021/6/790(3 3)全权限数字电子控制器()全权限数字电子控制器(FADECFADEC) FADEC包括EEC、液压机械装置(HMU)、传感器、作动器、活门、发电机和互连电缆等。 发动机电子控制器(EEC)是核心。 FADEC系统是管理发动机控制的所有控制装置的总称。所有控制计算由计算机进行,然后通过电液伺服机构输出控制液压机械装置及各个活门、作动器等。如PW4000,V2500,RB211-524,GE90等。提高发动机性能、降低油耗、减轻驾驶员负担、提高可靠性、改善维护性。第六章 动力装置2021/6/791五、发动机启动和点火系统五、发动机启动和点火系统 1.1.发动机启动程序发动机启动程序发动机从静止状态到慢车转速的过程称为:启动启动。首先首先,启动设备将压气机和涡轮带转到一定转速,这时适量的空气进入燃烧室同喷嘴喷出的燃油相混合。其次,其次,点火设备使燃烧室中空气燃油混合气点燃。再次再次,发动机达到自维持转速后,启动机开始脱开。最后最后,发动机仅由涡轮做功自行加速到慢车转速。第六章 动力装置2021/6/7922.2.启动机类型启动机类型 (1 1)空气涡轮启动机)空气涡轮启动机在旅客运输机上是最广泛采用的,因为这是最经济的启动方法,对旅客干扰最小。空气涡轮启动机需要有气源,它的可用气源有:地面气源,机上辅助动力装置(APU)的引气和已工作的发动机的引气。(2 2)电动启动机电动启动机也广泛采用,并且主要用于涡轮螺旋桨、小型喷气发动机和辅助动力装置上。 第六章 动力装置2021/6/793空气涡轮启动机空气涡轮启动机第六章 动力装置2021/6/794空气涡轮启动机空气涡轮启动机第六章 动力装置2021/6/795电动启动机电动启动机第六章 动力装置2021/6/7963.3.点火系统点火系统u2个点火电嘴装在燃烧室,通常位于4点钟和8点钟位置。u点火系统是短时间工作的,后续喷入的燃油可由燃烧室的热量点燃。每个高能点火装置接受来自飞机供电系统的电源,由启动点火系统电路控制,其中有一个是从飞机应急电源系统供电。 所有喷气发动机采用高能点火,而且总是装备双套系统。点火系统包括点火激励器,点火导线,点火电嘴以及相应的冷却系统。第六章 动力装置2021/6/797六、发动机指示系统六、发动机指示系统 1.1.指示参数指示参数(1 1)推力和功率)推力和功率发动机推力总是在指示系统最上端显示。w对轴流式压气机的喷气发动机,用发动机压力比(发动机压力比(EPR)表示发动机的推力。w对高涵道比的涡扇发动机,风扇转速(风扇转速(N1)也表征发动机的推力。第六章 动力装置2021/6/798(2 2)发动机的温度)发动机的温度涡轮燃气温度有时用排气温度(排气温度(EGT)指示,它是发动机工作中的关键参数。保证涡轮前温度不超出允许值。 (3 3)燃油流量)燃油流量燃油流量指示不仅告诉驾驶员到发动机喷嘴的实际燃油流燃油流量量,还可以知道已用的燃油总量已用的燃油总量。 (4 4)振动指示)振动指示在发动机上的压气机端和涡轮端装有振动传感器,连续地监视发动机的振动水平振动水平。 第六章 动力装置2021/6/799(5 5)滑油指示)滑油指示监视滑油工作的参数包括滑油压力滑油压力、滑油温度滑油温度、滑油量滑油量以及警告指示警告指示。其中警告指示有滑油滤旁通、低滑油压力警告。这些警告均在驾驶舱显示。滑油压力、温度传感器装在滑油系统中,滑油量传感器装在滑油箱。 第六章 动力装置2021/6/7100A320A320第六章 动力装置2021/6/7101第六章 动力装置2021/6/7102A320A320第六章 动力装置2021/6/71032.2.警告系统警告系统 提供出现故障或存在危险情况的指示,以便于采取措施保护发动机和飞机。 如,当出现低滑油压力,低燃油压力,振动过高或过热情况时,这些系统可以发出警告。音响警告音响警告:可以是告警灯、警铃或喇叭声。目视警告目视警告:闪光灯,能吸引驾驶员对中央警告板的注意。 第六章 动力装置2021/6/7104A320A320第六章 动力装置2021/6/7105七、发动机的排气系统七、发动机的排气系统 1.1.排气部件排气部件第六章 动力装置2021/6/71062.2.噪音抑制噪音抑制第六章 动力装置2021/6/71073.3.反推装置反推装置反推装置用于飞机触地后,减低飞机速度,缩短滑跑距离。反推装置在同时满足飞机在地面或离地小于10英尺、有28伏直流电源、灭火手柄在正常位、液压压力足够和反推杆拉起这几个条件时才能工作。 第六章 动力装置2021/6/7108第六章 动力装置2021/6/7109反推原理反推原理n在高涵道比涡扇发动机上,反推力是将通过风扇的气流反向而实现的,由于发动机大部分推力是由风扇产生的,所以没有必要将热的排气流反向。n反推力的大小可控,反推装置不影响发动机的基本工作,反推不使用时要保持发动机的流线型,使用时避免排出气体被压气机再吸入。n驾驶舱的反推杆用于选择反推力n发动机失效时,飞机着陆时是没有反推的。第六章 动力装置2021/6/7110-反推力装置的型式 在尾喷管内部,用专门的挡板使尾喷流转向在尾喷管内部,用专门的挡板使尾喷流转向 反推力用的挡板,平时处于尾喷管的外表面反推力用的挡板,平时处于尾喷管的外表面 第六章 动力装置2021/6/7111第六章 动力装置2021/6/7112第六章 动力装置2021/6/7113第六章 动力装置2021/6/7114第六章 动力装置2021/6/7115 选择反推力时,液压作动筒使反推整流罩的移动套筒后移,带起阻流门(阻流门伸出),露出格栅段,风扇气流向后流的通路被堵住,而转向从格栅流出,产生反推力。第六章 动力装置2021/6/7116第六章 动力装置2021/6/7117反推 第六章 动力装置2021/6/7118八、辅助动力装置八、辅助动力装置 w在地面:在地面:启动发动机,空调系统提供引气;给电源系统供电。w起飞过程中:起飞过程中:当飞机需要最佳性能时,由APU完成空调供气,则避免了由于使用引气而造成发动机推力减少。w在飞行中:在飞行中:电气系统和空调系统备用;用于发动机启动机载辅助动力装置(APU)用于各类运输机上,是建立在一台小型涡轮发动机上的,装在飞机机身尾部。1.功能:供气和供电功能:供气和供电第六章 动力装置2021/6/7119第六章 动力装置2021/6/71202.APU的组成的组成 功率部分:用于驱动压气机和齿轮箱。引气部分:用于空调引气、发动机启动引气附件齿轮箱:用于驱动发电机、启动机、燃油泵、液压泵、冷却风扇等。第六章 动力装置2021/6/7121第六章 动力装置2021/6/7122第六章 动力装置2021/6/71233.APU启动发动机启动发动机第六章 动力装置2021/6/7124机身吊装机身吊装大翼吊装大翼吊装翼下和机尾安装翼下和机尾安装第六章 动力装置2021/6/7125第六章 动力装置2021/6/7126第六章 动力装置2021/6/7127本节重点内容本节重点内容一、发动机的分类一、发动机的分类二、发动机的推力的产生基本原理二、发动机的推力的产生基本原理三、涡喷发动机的组成及各个部分的功用三、涡喷发动机的组成及各个部分的功用四、四种燃气涡轮发动机的适用范围四、四种燃气涡轮发动机的适用范围五、发动机推力性能的参数五、发动机推力性能的参数六、辅助动力装置的作用六、辅助动力装置的作用第六章 动力装置部分资料从网络收集整理而来,供大家参考,感谢您的关注!
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