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民航发动机简介1基本原理

'民航发动机简介1基本原理'
民 航 发 动 机 第一部分 黄国平 李传鹏 COMAC PROPRIETARY INFORMATION The information contained in this document is COMAC proprietary information and is disclosed in confidence. It is the property of COMAC and shall not be used, disclosed to others or reproduced without the express written consent of COMAC. 基本原理燃气涡轮发动机作为飞机的动力装置 发展神速1913 法国雷恩*洛兰(Rene lorin) 喷气推进发动机的专利? 现代化冲压式喷气发动机 ★进气道 ★燃烧室 ★供油 ★推进喷管 2019-7-11 JET ENGINE 2 基本原理1930 英国弗兰克*惠特尼(Frank Whittle) 燃气轮机产生推进喷气的专利11年后完成发动机首飞 ★进气道 ★压气机 ★燃烧室 ★涡轮 ★喷管 ★燃油喷嘴 2019-7-11 JET ENGINE 3 基本原理在惠特尼发动机基础上,发展出罗尔斯*罗伊斯公司的“维兰德”、“维温特”、“尼恩”、“达特” WellanDerwen d t Nene 2019-7-11 JET ENGINE 4 基本原理 喷气发动机虽然与活塞发动机-螺旋桨组合貌似大相径庭,但是却采用相同的基本原理来实现推进,即将大量空气向后推而推进飞机 ㊣冲压喷气、脉冲喷气、火箭等 2019-7-11 JET ENGINE 5 基本原理 喷气推进是牛顿运动第三定律的应用 即作用力与反作用力 喷气发动机:极高速的燃气喷气流 螺旋桨:较低速的大量空气滑流Hero’s Engine 喷气反作用的著名例子 ☆赫罗发动机(120 B.C,玩具) ☆旋转式花园喷灌器 Garden Sprinkler 2019-7-11 JET ENGINE 6 基本原理㊣喷气反作用绝对是一种内部现象 “喷气反作用推 力是由于喷气流作用 在大气上的压力所造㊣推力是与发动机排出的 成的” 气流质量及气流的速度 变化成比例的 大量空气×小速度 少量空气×大速度 2019-7-11 JET ENGINE 7 基本原理 不同类型的喷气发动机,如冲压喷气、脉冲喷 气、燃气轮机等,其差别仅在于“推力提供者”, 即发动机供应能量并将能量转换成飞行动力的方式 冲压发动机: 气动热力涵道 没有任何主要旋转部件 扩张形进气涵道 收敛形(收扩形)出口ram jet engine 导弹和靶机的动力装置aero-thermodynamic-duct 2019-7-11 JET ENGINE 8 基本原理脉冲发动机:Pulse Jet采用间隙燃烧原理能在静止状态工作进气涵道有许多进气“活门”直升机旋翼的推进装置精心设计涵道来控制共振循环 的压力变化而省去进气活门 弹簧力作用下活门打开,吸入空气进 入燃烧室喷油燃烧加热;气流膨胀使压力升 高,活门关闭,膨胀的燃气向后排出,排气 造成降压,活门开启。过程周而复始 2019-7-11 JET ENGINE 9 基本原理 火箭发动机 Rocket Engine 不用大气作为推进流体 携带燃料和氧化剂 燃烧产生自己的推进流体 能在地球大气层外工作 只适合工作时间很短的情况2019-7-11 JET ENGINE 10 基本原理 燃气轮机发动机: 从大气中吸进空气,经压缩 和加热这一所有热力发动机中 的过程之后,得到能量与动量 的空气以高达600m/s的速度从 推进喷管中排出 机械布局很简单,包括进气 道、压气机、燃烧室、涡轮、 尾喷管五大主要部件2019-7-11 JET ENGINE 11 基本概念 单面进气双级离心式 涡轮-螺桨发动机 双面进气单级离双心式面进气单级离心式 涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机 双轴轴流式涡轮-螺桨发动机2019-7-11 JET ENGINE 12 基本概念 单轴轴流式涡轮喷气发动机 双轴涡轮轴发动机(自由动力涡轮)2019-7-11 JET ENGINE 13 基本概念 双轴内外涵涡轮喷气发 动机(低涵道比) 三轴前风扇涡轮喷气发 动机(高涵道比)2019-7-11 JET ENGINE 14 基本概念 (螺)桨-(风)扇方案 对转风扇方案 (高涵道比)2019-7-11 JET ENGINE 15 基本原理 飞机速度高于450 英里/小时后,涡扇发 动机的效率高于螺旋 桨型发动机的效率, 因而适合用于高亚音 速和普通超音速飞行 由于螺旋桨的高叶 尖速度造成的气流干 扰,在350英里/小时 以上时螺旋桨效率迅 速降低,使得低速飞 行的飞机采用涡桨发 动机最为适宜2019-7-11 JET ENGINE 16 基本原理 涡桨发动机的优越 性在一定程度上被涵道 风扇、桨扇发动机的引 入而抵消 这些发动机比纯喷 气发动机流量大而喷气 速度低,其推进效率与 涡桨相当,超出了纯喷 气发动机的推进效率2019-7-11 JET ENGINE 17 基本原理 涡轮/冲压发动机涡轮-火箭发动机 2019-7-11 JET ENGINE 18 民 航 发 动 机 第一部分 黄国平 李传鹏 COMAC PROPRIETARY INFORMATION The information contained in this document is COMAC proprietary information and is disclosed in confidence. It is the property of COMAC and shall not be used, disclosed to others or reproduced without the express written consent of COMAC. 基本原理燃气涡轮发动机作为飞机的动力装置 发展神速1913 法国雷恩*洛兰(Rene lorin) 喷气推进发动机的专利? 现代化冲压式喷气发动机 ★进气道 ★燃烧室 ★供油 ★推进喷管 2019-7-11 JET ENGINE 2 基本原理1930 英国弗兰克*惠特尼(Frank Whittle) 燃气轮机产生推进喷气的专利11年后完成发动机首飞 ★进气道 ★压气机 ★燃烧室 ★涡轮 ★喷管 ★燃油喷嘴 2019-7-11 JET ENGINE 3 基本原理在惠特尼发动机基础上,发展出罗尔斯*罗伊斯公司的“维兰德”、“维温特”、“尼恩”、“达特” WellanDerwen d t Nene 2019-7-11 JET ENGINE 4 基本原理 喷气发动机虽然与活塞发动机-螺旋桨组合貌似大相径庭,但是却采用相同的基本原理来实现推进,即将大量空气向后推而推进飞机 ㊣冲压喷气、脉冲喷气、火箭等 2019-7-11 JET ENGINE 5 基本原理 喷气推进是牛顿运动第三定律的应用 即作用力与反作用力 喷气发动机:极高速的燃气喷气流 螺旋桨:较低速的大量空气滑流Hero’s Engine 喷气反作用的著名例子 ☆赫罗发动机(120 B.C,玩具) ☆旋转式花园喷灌器 Garden Sprinkler 2019-7-11 JET ENGINE 6 基本原理㊣喷气反作用绝对是一种内部现象 “喷气反作用推 力是由于喷气流作用 在大气上的压力所造㊣推力是与发动机排出的 成的” 气流质量及气流的速度 变化成比例的 大量空气×小速度 少量空气×大速度 2019-7-11 JET ENGINE 7 基本原理 不同类型的喷气发动机,如冲压喷气、脉冲喷 气、燃气轮机等,其差别仅在于“推力提供者”, 即发动机供应能量并将能量转换成飞行动力的方式 冲压发动机: 气动热力涵道 没有任何主要旋转部件 扩张形进气涵道 收敛形(收扩形)出口ram jet engine 导弹和靶机的动力装置aero-thermodynamic-duct 2019-7-11 JET ENGINE 8 基本原理脉冲发动机:Pulse Jet采用间隙燃烧原理能在静止状态工作进气涵道有许多进气“活门”直升机旋翼的推进装置精心设计涵道来控制共振循环 的压力变化而省去进气活门 弹簧力作用下活门打开,吸入空气进 入燃烧室喷油燃烧加热;气流膨胀使压力升 高,活门关闭,膨胀的燃气向后排出,排气 造成降压,活门开启。过程周而复始 2019-7-11 JET ENGINE 9 基本原理 火箭发动机 Rocket Engine 不用大气作为推进流体 携带燃料和氧化剂 燃烧产生自己的推进流体 能在地球大气层外工作 只适合工作时间很短的情况2019-7-11 JET ENGINE 10 基本原理 燃气轮机发动机: 从大气中吸进空气,经压缩 和加热这一所有热力发动机中 的过程之后,得到能量与动量 的空气以高达600m/s的速度从 推进喷管中排出 机械布局很简单,包括进气 道、压气机、燃烧室、涡轮、 尾喷管五大主要部件2019-7-11 JET ENGINE 11 基本概念 单面进气双级离心式 涡轮-螺桨发动机 双面进气单级离双心式面进气单级离心式 涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机 双轴轴流式涡轮-螺桨发动机2019-7-11 JET ENGINE 12 基本概念 单轴轴流式涡轮喷气发动机 双轴涡轮轴发动机(自由动力涡轮)2019-7-11 JET ENGINE 13 基本概念 双轴内外涵涡轮喷气发 动机(低涵道比) 三轴前风扇涡轮喷气发 动机(高涵道比)2019-7-11 JET ENGINE 14 基本概念 (螺)桨-(风)扇方案 对转风扇方案 (高涵道比)2019-7-11 JET ENGINE 15 基本原理 飞机速度高于450 英里/小时后,涡扇发 动机的效率高于螺旋 桨型发动机的效率, 因而适合用于高亚音 速和普通超音速飞行 由于螺旋桨的高叶 尖速度造成的气流干 扰,在350英里/小时 以上时螺旋桨效率迅 速降低,使得低速飞 行的飞机采用涡桨发 动机最为适宜2019-7-11 JET ENGINE 16 基本原理 涡桨发动机的优越 性在一定程度上被涵道 风扇、桨扇发动机的引 入而抵消 这些发动机比纯喷 气发动机流量大而喷气 速度低,其推进效率与 涡桨相当,超出了纯喷 气发动机的推进效率2019-7-11 JET ENGINE 17 基本原理 涡轮/冲压发动机涡轮-火箭发动机 2019-7-11 JET ENGINE 18 民 航 发 动 机 第一部分 黄国平 李传鹏 COMAC PROPRIETARY INFORMATION The information contained in this document is COMAC proprietary information and is disclosed in confidence. It is the property of COMAC and shall not be used, disclosed to others or reproduced without the express written consent of COMAC. 基本原理燃气涡轮发动机作为飞机的动力装置 发展神速1913 法国雷恩*洛兰(Rene lorin) 喷气推进发动机的专利? 现代化冲压式喷气发动机 ★进气道 ★燃烧室 ★供油 ★推进喷管 2019-7-11 JET ENGINE 2 基本原理1930 英国弗兰克*惠特尼(Frank Whittle) 燃气轮机产生推进喷气的专利11年后完成发动机首飞 ★进气道 ★压气机 ★燃烧室 ★涡轮 ★喷管 ★燃油喷嘴 2019-7-11 JET ENGINE 3 基本原理在惠特尼发动机基础上,发展出罗尔斯*罗伊斯公司的“维兰德”、“维温特”、“尼恩”、“达特” WellanDerwen d t Nene 2019-7-11 JET ENGINE 4 基本原理 喷气发动机虽然与活塞发动机-螺旋桨组合貌似大相径庭,但是却采用相同的基本原理来实现推进,即将大量空气向后推而推进飞机 ㊣冲压喷气、脉冲喷气、火箭等 2019-7-11 JET ENGINE 5 基本原理 喷气推进是牛顿运动第三定律的应用 即作用力与反作用力 喷气发动机:极高速的燃气喷气流 螺旋桨:较低速的大量空气滑流Hero’s Engine 喷气反作用的著名例子 ☆赫罗发动机(120 B.C,玩具) ☆旋转式花园喷灌器 Garden Sprinkler 2019-7-11 JET ENGINE 6 基本原理㊣喷气反作用绝对是一种内部现象 “喷气反作用推 力是由于喷气流作用 在大气上的压力所造㊣推力是与发动机排出的 成的” 气流质量及气流的速度 变化成比例的 大量空气×小速度 少量空气×大速度 2019-7-11 JET ENGINE 7 基本原理 不同类型的喷气发动机,如冲压喷气、脉冲喷 气、燃气轮机等,其差别仅在于“推力提供者”, 即发动机供应能量并将能量转换成飞行动力的方式 冲压发动机: 气动热力涵道 没有任何主要旋转部件 扩张形进气涵道 收敛形(收扩形)出口ram jet engine 导弹和靶机的动力装置aero-thermodynamic-duct 2019-7-11 JET ENGINE 8 基本原理脉冲发动机:Pulse Jet采用间隙燃烧原理能在静止状态工作进气涵道有许多进气“活门”直升机旋翼的推进装置精心设计涵道来控制共振循环 的压力变化而省去进气活门 弹簧力作用下活门打开,吸入空气进 入燃烧室喷油燃烧加热;气流膨胀使压力升 高,活门关闭,膨胀的燃气向后排出,排气 造成降压,活门开启。过程周而复始 2019-7-11 JET ENGINE 9 基本原理 火箭发动机 Rocket Engine 不用大气作为推进流体 携带燃料和氧化剂 燃烧产生自己的推进流体 能在地球大气层外工作 只适合工作时间很短的情况2019-7-11 JET ENGINE 10 基本原理 燃气轮机发动机: 从大气中吸进空气,经压缩 和加热这一所有热力发动机中 的过程之后,得到能量与动量 的空气以高达600m/s的速度从 推进喷管中排出 机械布局很简单,包括进气 道、压气机、燃烧室、涡轮、 尾喷管五大主要部件2019-7-11 JET ENGINE 11 基本概念 单面进气双级离心式 涡轮-螺桨发动机 双面进气单级离双心式面进气单级离心式 涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机 双轴轴流式涡轮-螺桨发动机2019-7-11 JET ENGINE 12 基本概念 单轴轴流式涡轮喷气发动机 双轴涡轮轴发动机(自由动力涡轮)2019-7-11 JET ENGINE 13 基本概念 双轴内外涵涡轮喷气发 动机(低涵道比) 三轴前风扇涡轮喷气发 动机(高涵道比)2019-7-11 JET ENGINE 14 基本概念 (螺)桨-(风)扇方案 对转风扇方案 (高涵道比)2019-7-11 JET ENGINE 15 基本原理 飞机速度高于450 英里/小时后,涡扇发 动机的效率高于螺旋 桨型发动机的效率, 因而适合用于高亚音 速和普通超音速飞行 由于螺旋桨的高叶 尖速度造成的气流干 扰,在350英里/小时 以上时螺旋桨效率迅 速降低,使得低速飞 行的飞机采用涡桨发 动机最为适宜2019-7-11 JET ENGINE 16 基本原理 涡桨发动机的优越 性在一定程度上被涵道 风扇、桨扇发动机的引 入而抵消 这些发动机比纯喷 气发动机流量大而喷气 速度低,其推进效率与 涡桨相当,超出了纯喷 气发动机的推进效率2019-7-11 JET ENGINE 17 基本原理 涡轮/冲压发动机涡轮-火箭发动机 2019-7-11 JET ENGINE 18 民 航 发 动 机 第一部分 黄国平 李传鹏 COMAC PROPRIETARY INFORMATION
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