大家好,今天来为大家分享航空发动机原理的一些知识点,和中国发动机与美国差距的问题解析,大家要是都明白,那么可以忽略,如果不太清楚的话可以看看本篇文章,相信很大概率可以解决您的问题,接下来我们就一起来看看吧!
本文目录
航空发动机原理的目录
第1章航空燃气涡轮发动机主要类型及其性能指标
1.1航空燃气涡轮发动机的主要类型
1.2航空燃气涡轮发动机性能指标
1.3航空燃气涡轮发动机的推力
1.4分别排气涡扇发动机的推力
1.5涡轮螺桨发动机的推力
1.6航空燃气涡轮发动机的能量转化和效率
1.7小结
习题
第2章航空燃气涡轮发动机的进气道
2.1进气道的主要特性参数
2.2亚声速进气道
2.3超声速进气道的类型和主要特点
2.4超声速外压式进气道的阻力
2.5超声速外压式进气道不稳定工作状态——喘振和痒振
飞机发动机工作原理是什么
航空发动机工作原理,共有3种类型:
活塞式航空发动机
是早期在飞机或直升机上应用的航空发动机,用于带动螺旋桨或旋翼。大型活塞式航空发动机的功率可达2500千瓦。后来为功率大、高速性能好的燃气涡轮发动机所取代。但小功率的活塞式航空发动机仍广泛地用于轻型飞机、直升机及超轻型飞机。
燃气涡轮发动机
这种发动机应用最广。包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机,都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。涡轮螺旋桨发动机主要用于时速小于800千米的飞机;涡轮轴发动机主要用作直升机的动力;涡轮风扇发动机主要用于速度更高的飞机;涡轮喷气发动机主要用于超音速飞机。
冲压发动机
其特点是无压气机和燃气涡轮,进入燃烧室的空气利用高速飞行时的冲压作用增压。它构造简单、推力
大,特别适用于高速高空飞行。由于不能自行起动和低速下性能欠佳,限制了应用范围,仅用在导弹和空中发射的靶弹上。
其他
上述发动机均由大气中吸取空气作为燃料燃烧的氧化剂,故又称吸空气发动机。其他还有火箭发动机、脉冲发动机和航空电动机。火箭发动机的推进剂(氧化剂和燃烧剂)全部由自身携带,燃料消耗太大,不适于长时间工作,一般作为运载火箭的发动机,在飞机上仅用于短时间加速(如起动加速器)。脉冲发动机主要用于低速靶机和航空模型飞机。由太阳电池驱动的航空电动机仅用于轻型飞机,尚处在试验阶段。
航空发动机原理与构造
航空发动机还分活塞和涡轮呢
活塞就跟普通汽车发动机原理上没什么区别了,无非就是缸多一些排量大一些功率强劲不少罢了
如果是涡轮的话……看图吧
至于涡轮增压,一般用的是废气涡轮增压,也就是在汽缸的排气路上装一个涡轮并带动进气路上的压气机。利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。
机械增压本质上就是一个罗茨鼓风机,利用两个以发动机带动的叶形转子在气缸内作相对运动来压缩从空气滤清器过来的空气。压缩机靠转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合。转子上每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积,在转子回转过程中从吸气口带走气体,当移到排气口附近与排气口相连通的瞬时,因有较高压力的气体回流,这时工作容积中的压力突然升高,然后将气体输送到排气通道。
自然吸气没有机械结构来对吸入的空气进行额外增压
航空发动机工作原理
航空发动机推进系统按其组成和工作原理可分为两大类:直接反作用推进系统和间接反作用推进系统。一、直接反作用推进系统:发动机直接将工质加速产生反作用推力,属于这类的航空发动机有涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机和冲压喷气发动机;二、间接反作用推进系统:发动机只将燃料燃烧产生的化学能转换成有效功率,以轴功率形式输出,推理则要靠专门的推进器产生。推进器有飞机的螺旋桨和直升机的旋翼。属于这类的反动机有活塞式、涡轮螺旋桨、浆扇和涡轮轴发动机,航空电动机。航空发动机又可以分为活塞式发动机和空气喷气式发动机两大类。空气发动机又可分为带压气机的燃气涡轮发动机和不到压气机的冲压发动机。现在航空发动机主要又以喷气式发动机应用最为广泛,喷气式发动机是一个总称它包含很多种在航天领域主要使用的是冲压喷气发动机和涡轮喷气发动机冲压发动机由进气道(也称扩压器)、燃烧室、推进喷管三部组成,比涡轮喷气发动机简单得多。冲压是利用迎面气流进入发动机后减速、提高静压的过程。这一过程不需要高速旋转的复杂的压气机,是冲压喷气发动机最大的优势所在。进气速度为3倍音速时,理论上可使空气压力提高37倍,效率很高。高速气流经扩张减速,气压和温度升高后,进入燃烧室与燃油混合燃烧。燃烧后温度为2000一2200℃,甚至更高,经膨胀加速,由喷口高速排出,产生推力。因此,冲压发动机的推力与进气速度有关。以3倍音速进气时,在地面产生的静推力可高达2OO千牛。
冲压喷气发动机目前分为亚音速、超音速、高超音速三类。亚音速冲压发动机以航空煤油为燃料,采用扩散形进气道和收敛形喷管,飞行时增压比不超过1.89。马赫数小于O.5时一般无法工作。超音速冲压发动机采用超音速进气道,燃烧室入口为亚音速气流,采用收敛形或收敛扩散形喷管。用航空煤油或烃类作为燃料。推进速度为亚音速~6倍音速,用于超音速靶机和地对空导弹。高超音速冲压发动机使用碳氢燃料或液氢燃料,是一种新颖的发动机,飞行马赫数高达5~16。目前尚处于研制阶段。前两类发动机统称为亚音速冲压发动机,最后一种称为超音速冲压发动机。我们现在做飞机看到的一般都是后者涡轮喷气发动机 1930年,英国人弗兰克·惠特尔获得了燃气涡轮发动机专利,这是第一个具有实用性的喷气发动机设计。11年后他设计的发动机首次飞行,从而成为了涡轮喷气发动机的鼻祖。
涡轮喷气发动机的原理
涡轮喷气发动机简称涡喷发动机,通常由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。部分军用发动机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。
涡喷发动机属于热机,做功原则同样为:高压下输入能量,低压下释放能量。
工作时,发动机首先从进气道吸入空气。这一过程并不是简单的开个进气道即可,由于飞行速度是变化的,而压气机对进气速度有严格要求,因而进气道必需可以将进气速度控制在合适的范围。压气机顾名思义,用于提高吸入的空气的的压力。压气机主要为扇叶形式,叶片转动对气流做功,使气流的压力、温度升高。随后高压气流进入燃烧室。燃烧室的燃油喷嘴射出油料,与空气混合后点火,产生高温高压燃气,向后排出。
高温高压燃气向后流过高温涡轮,部分内能在涡轮中膨胀转化为机械能,驱动涡轮旋转。由于高温涡轮同压气机装在同一条轴上,因此也驱动压气机旋转,从而反复的压缩吸入的空气。
从高温涡轮中流出的高温高压燃气,在尾喷管中继续膨胀,以高速从尾部喷口向后排出。这一速度比气流进入发动机的速度大得多,从而产生了对发动机的反作用推力,驱使飞机向前飞行。
飞机发动机工作原理
1、活塞式航空发动机的原理利用气缸运动做功和压缩来输出。气缸向下运动时,空气被压缩成很小的体积,根据能量守恒,空气温度会升高。此时,在气缸内喷入燃油,再打个电火花,燃油会突然进行剧烈燃烧。燃烧后空气温度升高,体积变大,推动活塞向外运动。活塞带动大质量轮盘转动。轮盘被推动后,会在惯性作用下继续推动活塞向气缸内运动,对空气进行压缩。如此反复。
2、涡轮式航空发动机的原理是压缩气体点火燃烧气体变成高温燃气实现起飞。压气机由多级叶片组成,用于吸气,并将吸入的空气进行逐级压缩,将空气变为高压气体,送入燃烧室。燃烧室内部有点火装置和喷油装置,燃油在高压空气中剧烈燃烧,给压缩空气加热,形成高温燃气。高温燃气一部分用于推动涡轮转动,一部分喷出,用于产生推力。
3、冲压发动机的原理是超燃冲压发动机,在超音速气流中组织燃烧然后产生推力。从理论上来说,超燃冲压发动机能使飞行器最快飞到25马赫。与弹道导弹的最大速度接近。由于这类速度的飞行器搭载导弹之后,根本无法拦截。
飞机动力装置
飞机动力装置是用来产生拉力(螺旋桨飞机)或推力(喷气式飞机),使飞机前进的装置。采用推力矢量的动力装置,还可用来进行机动飞行。现代的军用飞机多数为喷气式飞机。喷气式飞机的动力装置主要分为涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机两类。
好了,关于航空发动机原理和中国发动机与美国差距的问题到这里结束啦,希望可以解决您的问题哈!