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航空发动机是什么(航空发动机发展现状与未来趋势)

作者:admin 发布时间: 2023-04-09 04:35:03

简介:】一、航空发动机是什么专业?航空发动机应该属于飞行器动力工程专业。二、航空发动机性能基线是什么?推力是发动机最主要的性能指标发动机热效率、推进效率、总效率热效率:机械功

一、航空发动机是什么专业?

航空发动机应该属于飞行器动力工程专业。

二、航空发动机性能基线是什么?

推力是发动机最主要的性能指标

发动机热效率、推进效率、总效率

热效率:机械功与发动机燃油完全燃烧放出热量之比

推进效率:推进功与可用功之比 也等于推力乘以飞行速度

总效率:推进功与燃料完全燃烧放出热量之比 也等于热效率与推进效率的乘积

用总效率衡量经济性

燃油消耗率:产生每磅推力每小时所消耗的燃油量 重要的经济性指标

发动机重要参数:EPR、n1、EGT

EPR:发动机压力比 低压涡轮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

n1:风扇转速 对于高涵道比涡扇发动机 风扇产生推力占绝大部分 所以n1也是推力表征参数

EGT:排气温度 涡轮进口总温是发动机最重要的一个参数 但是无法测量 所以用涡轮排气温度来间接反映 限制EGT以保证涡轮进口温度不超限

三、航空发动机的燃料是什么?

飞机的燃料是航空煤油航空煤油是石油产品之一,主要由不同馏分的烃类化合物组成。航空煤油密度适宜,热值高,燃烧性能好,能迅速、稳定、连续、完全燃烧,且燃烧区域小,积碳量少,不易结焦;在上世纪50年代飞机的燃料是,中国空军飞机和大型民航客机已开始使用航空煤油。

四、航空发动机设计是什么?

航空发动机是所有动力装置中技术含量最高、制造难度最大的。

二次大战末期诞生的喷气式发动机将人类航空事业推进了超音速时代。通俗一点讲,喷气式发动机就是一个两端开口的圆筒,通过圆筒中压气机、燃烧室、涡轮的工作,将前端吸入的空气压缩、燃烧,推动涡轮驱动压气机工作,最后高温、高速的燃气从后端喷射出去,产生向前的推力。要让流动的空气经过几米长、直径不到2米的发动机产生几千公斤甚至上万公斤的推力,不是一件简单的事情。  喷气式发动机的工作特点是高温、高压、高转速、高负荷。发动机燃气温度越高,发动机推力越大;通过发动机的空气流量越大,发动机推力也越大。在喷气式发动机中,最关键的压气机、燃烧室、涡轮组成发动机的核心机。涡轮驱动压气机以每秒上千转高速旋转,进入发动机的空气在压气机中逐级增压,多级压气机的增压比可达25以上。在涡扇发动机中往往采用双转子压气机,由高压涡轮和低压涡轮分别以最佳的转速驱动高压压气机和风扇,以达到更高的增压比和工作效率。  增压后的空气进入发动机燃烧室,与燃油混合、燃烧。要保持燃油火焰在以每秒100多米高速流动的高压气流中稳定燃烧,就好像要在狂风中保证手中火炬不灭一样困难;同时要保护燃烧室火焰筒壁不被高温燃气烧蚀,光靠选择耐高温材料和耐热涂层还不够,还要通过燃烧室结构设计,采取冷却手段,降低燃烧室筒壁温度,保证燃烧室正常工作。  从燃烧室出来的高温、高压燃气流驱动涡轮叶片以每分钟数千转甚至上万转的转速运转,通常涡轮前温度要超过涡轮叶片材料的熔点。要让涡轮叶片在这种极端苛刻的工作状态下保持足够的强度正常运转,除了选择新型耐高温材料、采用定向结晶精密铸造工艺外,还要通过精细设计制造出多通道空心涡轮叶片,利用气膜冷却降低叶片表面温度,以便发动机上千片叶片在极端苛刻的工作环境下满足发动机工作的需要。  航空发动机综合了多学科和多种专业的技术成果:喷气式发动机上大量使用高强度材料和耐高温合金,零部件精度要求达到微米级,叶片型面复杂,燃烧系统和加力系统薄壁焊接零件多,大量使用定向凝固、粉末冶金、复杂空心叶片精铸、复杂陶瓷型芯制造、钛合金锻造、微孔加工、涂层与特种焊接等先进制造技术。  航空发动机设计中有些地方是常人难以想像的。比如发动机减重,设计的时候就要把材料用得恰到好处还不出问题,几乎达到毫克必争的地步;因为通常发动机增加1公斤重量,飞机就要增重5公斤。比如发动机冷却设计,要让所用的材料在比熔点温度还要高的环境里正常使用,就要采取许多综合的技术措施。对一般人来说,18年确实太长了;可是对发动机设计、制造人员来说,要完成如此精细的设计、制造,大家在漫长的18年里总是恨不得把一天当作两天用。  正常的发动机研制程序应该是通过预研建立技术储备,开发出先进的核心机,然后根据市场需要派生出涡喷、涡扇等多种型号发动机,或是发展燃气轮机用于陆用、船用等多种型号,一机多用,系列发展。压气机、燃烧室、涡轮等核心部件以及加力燃烧室、燃油系统、附件传动系统、控制系统都经过验证是先进的、可靠的。这样到型号发展阶段,设计师才能在成熟、可靠的技术基础上进入整机研制,减少研制中的风险,避免遇到颠覆性的问题。  新中国航空发动机事业是从修理起步的,曾经长期处于仿制阶段,缺少对发动机研制规律的认识,预研起步较晚,缺乏经过验证的可靠的技术储备,因此在型号研制中经常是遇到问题再攻关,这样做不仅增大了研制风险,往往还因为拖长了研制时间、事倍功半,甚至失去发展时机,无果而终。

五、轻型航空发动机是什么意思?

微小型航空发动机是航空发动机的一个分支,它与用于大型飞机的“航空发动机”有明显区别。微小型航空发动机(Micro Aero-Engine)是一种比较复杂和精密的热力机械,主要为无人机、巡航导弹等提供飞行所需动力,也可以为地面装置提供电力。微小型航空发动机的技术难度没有民用飞机航空发动机那么高,很多国家都可以自行设计并制造微小型航空发动机,实力比较突出的国家有法国、德国、美国、英国、捷克等。

微小型航空发动机主要包括小型涡喷发动机、涡扇发动机、活塞发动机、转子发动机等,其涡轮发动机的推力在500公斤以下级别,活塞发动机功率在100KW以下。

六、航空发动机意义?

航空发动机即用于天上飞机(包括民用和军用)的发动机。

七、航空发动机尺寸?

整机尺寸603/848/568mm。

不大不小,与普通车用发动机相差无几,当然兼顾到狭窄的动力舱设计,还是有别于普通燃油发动机的外观布局。

仔细对比了一下此前钻石航空动力的ACE2.0航空发动机(2016年发布的数据),发现两者确实不是一个品种,无论是排量、动力参数还是整机重量方面都不相同,不排除是替代关系。

八、航空发动机寿命?

军用飞机发动机寿命:现代军用活塞式航空发动机与歼击机用的涡轮喷气发动机第一次翻修寿命约为200~600小时。

民用飞机发动机寿命:民用涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机寿命在2000~4000小时以上。

飞机发动机的寿命由开始使用到退役或报废,实际使用的累计工作时间称为实际寿命或总寿命。自开始使用到第一次翻修或两次翻修期间发动机规定的累计工作时间称翻修寿命。

九、航空发动机结构?

涡轮喷气发动机:靠喷管高速喷出的燃气产生反作用推力的燃气涡轮发动机称为涡轮喷气发动机。涡轮喷气发动机由核心机和喷管等部件组成。核心机出口燃气直接在喷管中膨胀,使燃气可用能量转变为高速喷出气流的动能而产生反作用推力。在不增大核心机的条件下,为了短时间内增加发动机推力可采用发动机加力措施。

歼击机上最常用的方法是在涡轮后安装加力燃烧室,成为加力涡轮喷气发动机。涡轮喷气发动机喷射气流速度高,如飞行速度在亚音速和低超音速范围内则发动机的推进效率比较低。

十、航空发动机推力吨是什么意思?

推力吨的意思:发送机形成的推力能推动多少吨的物体。

比方说发动机推力100吨,意思就是能给机械提供100吨的推力推动100吨的物体。也就是大约1000KN(千牛)的推力。

发动机的最高燃气温度直接影响排气速度,在一般的工作状态下,燃气温度越高,发动机的推力就越大;

通过发动机的工质的质量流量越大,发动机推力也越大。在海平面标准大气条件下,飞行器处于静止状态时发动机产生的推力称为海平面静推力。

火箭发动机在接近真空环境下产生的推力称为真空推力。

对于空气喷气发动机,单位质量流量空气所产生的推力称为单位推力。推力与发动机最大截面积之比称为单位面积推力。

现代空气喷气发动机的海平面静推力从几千牛到200千牛(1公斤力=9.8牛);单台火箭发动机的推力从0.02牛到几兆牛。

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