第十三章-进气道控制.ppt

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1、第十三章进气道控制进气道是航空发动机动力装置中一个十分重要的部件。现代飞机动力装置进气道的主要功能是：供给发动机需要的空气流量；保证发动机在各种状态下都能稳定工作；对进入进气道的空气进行压缩，使气流的部分动能变为压力能。气流流过进气道，总要产生压力损失。这种损失是磨擦、形成涡流（当速度场不均匀，气流分离时）和热交换引起的，而当超声速气流受到滞止时，还有因产生激波而引起的压力损失。因为有损失，所在进气道中实际能达到的增压比值小于理论上可能达到的值。为了有效而充分的发挥进气效果，现代发动机进气道应该保证：有尽可能高的总压恢复系数：压气机进口处的流场要足够地均匀；在各种使用工作状态下

2、都能稳定地工作（没有严重的气流分离和压力脉动）；外部阻力尽可能小。2进气道2概述亚音速进气道超音速进气道2021/8/23航空发动机原理32021/8/233概述44概述1.进气道的必要性发动机压气机的进气轴向速度都是亚音速，例如在设计条件下，进口轴向M数不超过0.7，而目前的飞机却经常在超音速下飞行。离开设计条件时，压气机进口M数和飞行M数的变化也是不一致的。这就需要有一段管道，通过它气流减速扩压，然后进入压气机。是推进系统的一个组成部分。虽然有时候它还是飞机结构的一部分，但那只是结构上的需要而已。55进气道前方气流的速度是由飞机的飞行速度决定，进气道出口气流速度是由发动机的

3、工作状态确定，两者一般不等，进气道要在任何情况下满足气流速度的转变。进气道基本功能引导外界空气进入压气机，输送和调整气流；调整气流流场，使其出口均匀；飞机超声速飞行时，减小进气道出口马赫数，扩压。概述1.进气道的必要性航空发动机原理662.进气道的基本参数1）总压恢复系数——进气道出口截面的总压——进气道前方未扰动气流的总压压气机进口截面的流量为：当发动机工作状况不变，不变时，表征气体流动的流动损失，亚音速进气道一般为0.94~0.98。概述航空发动机原理772.进气道的基本参数2）流量系数概述航空发动机原理88概述2.进气道的基本参数3）阻力系数Cxi航空发动机原理99概述2

4、.进气道的基本参数3）阻力系数Cxi1010概述2.进气道的基本参数以下两种情况分别地都会使得外阻明显增加。超音速飞行时，如果激波不贴口，会有附加阻力。进气道唇口的存在使外流急剧加速，有可能引起气流分离或形成超音速区。3）阻力系数Cxi1111概述2.进气道的基本参数4）稳定裕度1212概述3.进气道的主要类型1313概述3.进气道的主要类型航空发动机原理14概述3.进气道的主要类型航空发动机原理15概述3.进气道的主要类型航空发动机原理16概述3.进气道的主要类型2021/8/23航空发动机原理173.进气道的主要类型2021/8/23航空发动机原理183.进气道的主要类型2

5、021/8/23航空发动机原理193.进气道的主要类型航空发动机原理203.进气道的主要类型2021/8/23航空发动机原理3.进气道的主要类型航空发动机原理22亚音速进气道23亚音速进气道1.进气道的流动模型一定的进气道，它的进口流动模型取决于发动机的工作状态和飞行的M数。在设计条件下的流动模型和参数沿流程的变化。M1为压气机进口的M数，它决定于发动机的转速和进口的总温T1*；Mi为进气道的进口M数，决定于M1，与飞行的M数M0没有直接的关系。亚音速进气道1.进气道的流动模型M1MiM0根据流量连续有等熵条件（总参数不变）得亚音速进气道2.进气道的流量系数变化而q(li)或(

6、Mi)主要是决定于发动机的工作状态，M0与Mi无直接关系。所以，随着飞行M数的变化(或q(l0)的变化)，f是变化的。亚音速进气道2.进气道的流量系数变化(1)当M0下降时，f增加，可大于1，出现如图(b)所示的流动模型。若M0=0，则F→∞，流动模型如图(a)所示，气流从前面各方进入进气道。亚音速进气道2.进气道的流量系数变化(2)当M0增加时，F下降，图(c)表示F<1。(3)当M0>1时，在进气道前出现脱体激波，如图(d)所示。气流经过正激波，总压有损失，静压上升，激波后气流继续滞止，直到进气道进口Ai截面，M数达到Mi，相应地恰好是发动机对进气道所要求的q(li)。如果

7、飞行M数有变化，则自动调整激波强度和相对位置。亚音速进气道2.进气道的流量系数变化29亚音速进气道3.亚音速进气道在亚音速条件下工作30亚音速进气道3.亚音速进气道在亚音速条件下工作31亚音速进气道3.亚音速进气道在亚音速条件下工作32亚音速进气道4.亚音速进气道在超音速条件下工作亚音速进气道3.亚音速进气道在亚音速条件下工作2021/8/23航空发动机原理3434超音速进气道1.超音速进气道基本工作原理航空发动机原理3535超音速进气道1.超音速进气道基本工作原理航空发动机原理3636超音