第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一節(jié)渦輪噴氣發(fā)動機熱力循環(huán)第二節(jié)推力公式第三節(jié)性能指標和基本要求第四節(jié)能量轉(zhuǎn)換與效率第五節(jié)發(fā)展方向2022年11月19日2第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一節(jié)渦輪噴氣發(fā)動機熱第二節(jié)推力公式一、有效推力及推力分布發(fā)動機提供的推進飛機向前運動的力，其大小等于流經(jīng)發(fā)動機內(nèi)、外的氣流對發(fā)動機各部件表面反作用力的軸向合力，用“Feff”表示。提供推動力的作用：(1)克服飛行阻力(2)飛機達到一定速度機翼產(chǎn)生升力(3)矢量推力俯仰（偏航）力矩推力分布2022年11月19日3第二節(jié)推力公式一、有效推力及推力分布2022年11月11日二、推力公式推導(dǎo)取發(fā)動機單獨安裝于短艙的安裝形式遠前方為“0”截面短艙進口為“01”截面尾噴管出口為“9”截面2022年11月19日4二、推力公式推導(dǎo)取發(fā)動機單獨安裝于短艙的安裝形式2022年1二、推力公式推導(dǎo)氣流流經(jīng)發(fā)動機內(nèi)、外所產(chǎn)生的反作用力：Fout：氣流作用于短艙外表面的軸向合力Fin：發(fā)動機內(nèi)各部件所受氣流反作用力的軸向合力2022年11月19日5二、推力公式推導(dǎo)氣流流經(jīng)發(fā)動機內(nèi)、外所產(chǎn)生的反作用力：202二、推力公式推導(dǎo)FoutdA

—短艙外表面微元面積在垂直于軸向方向上的投影；Xf—摩擦阻力因與飛行方向相反，故均為負。2022年11月19日6二、推力公式推導(dǎo)Fout2022年11月11日6二、推力公式推導(dǎo)Fin動量定理：控制體進、出口氣流動量變化＝全部軸向力的合力控制體包括：短艙包含的氣流和進氣道前方一段擴張管流。2022年11月19日7二、推力公式推導(dǎo)Fin2022年11月11日7二、推力公式推導(dǎo)Feff2022年11月19日8二、推力公式推導(dǎo)Feff2022年11月11日8二、推力公式推導(dǎo)Feff2022年11月19日9推力阻力附加阻力壓差阻力摩擦阻力二、推力公式推導(dǎo)Feff2022年11月11日9推力阻力附加二、推力公式推導(dǎo)推力附加阻力壓差阻力摩擦阻力2022年11月19日10二、推力公式推導(dǎo)推力2022年11月11日10二、推力公式推導(dǎo)Feff與F對于亞音速飛機，由于發(fā)動機對氣流擾動較小,可以近似認為:Feff

F對于超音速飛機在超音速飛行時激波的出現(xiàn)，F(xiàn)effF三項損失不容忽視!2022年11月19日11二、推力公式推導(dǎo)Feff與F2022年11月11日11二、推力公式推導(dǎo)Feff與F安裝位置飛機機體設(shè)計必須與發(fā)動機工作相匹配，以減小安裝損失。2022年11月19日12安裝推力非安裝推力安裝損失二、推力公式推導(dǎo)Feff與F2022年11月11日12安裝推二、推力公式推導(dǎo)推力2022年11月19日13發(fā)動機推力＝空氣流量進排氣速度差二、推力公式推導(dǎo)推力2022年11月11日13發(fā)動機推力＝空第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一節(jié)渦輪噴氣發(fā)動機熱力循環(huán)第二節(jié)推力公式第三節(jié)性能指標和基本要求第四節(jié)能量轉(zhuǎn)換與效率第五節(jié)發(fā)展方向2022年11月19日14第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一節(jié)渦輪噴氣發(fā)動機熱第三節(jié)性能指標和基本要求一、性能指標1、推力單位：N、daN、kgf2022年11月19日15第三節(jié)性能指標和基本要求一、性能指標2022年11月11日一、性能指標1、推力（動量變化）空氣：燃油：大涵道比（民用）渦扇

燃油/空氣幾/‰小涵道比（軍用）渦扇燃油/空氣幾/%2022年11月19日16排出燃氣流量排出進口空氣流量一、性能指標1、推力（動量變化）2022年11月11日16排一、性能指標1、推力（壓力變化）2022年11月19日17一、性能指標1、推力（壓力變化）2022年11月11日17一、性能指標1、推力推力：尾噴管完全膨脹：p9=p0忽略進出口流量差異qmg=qma2022年11月19日18一、性能指標1、推力2022年11月11日18一、性能指標1、推力如果v0=0，則為地面臺架試驗 F119

qma=125kg/s v9=1200m/s F=150000N2022年11月19日19一、性能指標1、推力2022年11月11日19一、性能指標示例：進行發(fā)動機地面臺架試車，其中發(fā)動機進口流量100kg/s，進口速度120m/s，排氣速度800m/s，尾噴管完全膨脹，則發(fā)動機產(chǎn)生的推力是多少？A 68000NB 80000N2022年11月19日20一、性能指標示例：2022年11月11日20一、性能指標1、推力發(fā)動機推力大小僅僅反映飛機的推力需求，不能反映不同推力級發(fā)動機之間的性能優(yōu)劣例如:GE90(BY777)F=392000N,qma=1420kg/sD=3.524mwp-11(無人機)F=8500N,qma=13kg/sD=0.3m2022年11月19日21一、性能指標1、推力2022年11月11日21一、性能指標2、單位推力單位：N·s/kg每秒鐘流過發(fā)動機的每公斤空氣產(chǎn)生的推力.忽略進出口流量變化，完全膨脹：又進行地面臺架試驗：2022年11月19日22一、性能指標2、單位推力2022年11月11日22一、性能指標2、單位推力大涵道比民用渦扇：300高性能小涵道比軍用渦扇：700-1200單位推力越大，迎頭面積越小。2022年11月19日23一、性能指標2、單位推力2022年11月11日23一、性能指標3、推重比 FW=F/W無量綱量綜合性指標：反映氣動熱力循環(huán)的設(shè)計水平（如高單位推力），反映結(jié)構(gòu)設(shè)計水平。統(tǒng)計：W增加1kg導(dǎo)致飛機重量增加2.5kg。2022年11月19日24一、性能指標3、推重比2022年11月11日24一、性能指標3、推重比J47 3F100 8 F119 10 飛機推重比將直接影響飛機性能（最大平飛速度、升限、有效載荷和機動性、作戰(zhàn)半徑等）先進戰(zhàn)斗機推重比1.1～1.152022年11月19日25一、性能指標3、推重比2022年11月11日25一、性能指標4、單位迎面推力 FA=F/A單位：N/m2發(fā)動機短艙安裝，其迎面面積的大小，決定了發(fā)動機外部阻力大小。渦噴發(fā)動機FA

約為80-100kN/m22022年11月19日26一、性能指標4、單位迎面推力2022年11月11日26一、性能指標5、耗油率單位：kg/h·N或kg/h·daN產(chǎn)生1牛頓推力每1小時消耗的燃油量經(jīng)濟性指標2022年11月19日27油氣比一、性能指標5、耗油率2022年11月11日27油氣比一、性能指標示例：F119發(fā)動機qmf=7.2kg/s（每小時耗油25920kg）推力≈150000N耗油率：0.173kg/h·N2022年11月19日28一、性能指標示例：2022年11月11日28一、性能指標小結(jié)1、推力F2、單位推力Fs3、推重比Fw4、單位迎面推力FA5、耗油率sfc2022年11月19日29一、性能指標小結(jié)2022年11月11日29二、使用性能要求1.起動迅速可靠(地面、空中）

t=(30-60s)2.加、減速性能好指發(fā)動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速迅速增加或減小，使發(fā)動機推力迅速加大或減小的能力。

t=(5-15s)2022年11月19日30二、使用性能要求1.起動迅速可靠(地面、空中）2022年1二、使用性能要求3.工作穩(wěn)定、可靠性好使用中避免發(fā)生：熄火、超溫、超轉(zhuǎn)、喘振等結(jié)構(gòu)完整性安全可靠事故率：發(fā)動機故障引起飛行事故次數(shù)/10萬小時空中停車率：空中停車次數(shù)/工作千小時（IFSD）返修率（ShopVisitRatio/1000hr）平均無故障時間(MeaningTimeBetweenFaults)2022年11月19日31二、使用性能要求3.工作穩(wěn)定、可靠性好2022年11月11日二、使用性能要求4.壽命長兩次返修之間發(fā)動機工作小時數(shù)軍用:100-400小時民用:上千-上萬小時5.其他

可維修性、低成本、低排放污染、低噪音等2022年11月19日32二、使用性能要求4.壽命長2022年11月11日32三、基本要求高推重比（高單位推力）低耗油率高穩(wěn)定可靠性低成本低污染2022年11月19日33三、基本要求高推重比（高單位推力）2022年11月11日33第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一節(jié)渦輪噴氣發(fā)動機熱力循環(huán)第二節(jié)推力公式第三節(jié)性能指標和基本要求第四節(jié)能量轉(zhuǎn)換與效率第五節(jié)發(fā)展方向2022年11月19日34第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一節(jié)渦輪噴氣發(fā)動機熱第四節(jié)能量轉(zhuǎn)換與效率一、能量轉(zhuǎn)換航空發(fā)動機是（熱機+推進器）的組合體熱機熱能機械能

熱效率推進器機械能推進功

推進效率組合體熱能機械能推進功

總效率2022年11月19日35第四節(jié)能量轉(zhuǎn)換與效率一、能量轉(zhuǎn)換2022年11月11日3二、熱效率2022年11月19日36二、熱效率2022年11月11日36三、推進效率單位時間發(fā)動機對飛機所做推進功發(fā)動機每公斤工質(zhì)單位時間對飛機所作推進功推進效率定義：2022年11月19日37三、推進效率單位時間發(fā)動機對飛機所做推進功2022年11月1三、推進效率兩種極端情況當V0=0時，

p=0當V9=V0時，p=1（但Fs=V9

－V0＝0）

V9V00p1（0.5~0.75）有效功推進功的轉(zhuǎn)換必有“損失”2022年11月19日38三、推進效率2022年11月11日38三、推進效率損失=有效功推進功=絕對坐標系中氣流以絕對速度(V9

V0)排出發(fā)動機所帶走的能量，稱為“余速損失”若V0=0，則全部可用能以動能的形式損失在空間，不產(chǎn)生推進功。2022年11月19日39三、推進效率損失=有效功推進功=2022年11月1三、推進效率思考題發(fā)動機做地面臺架試驗，F(xiàn)=10000N，V9=500m/s，推進功和效率分別是多少？V0=0，推進功=0，推進效率=02022年11月19日40三、推進效率思考題2022年11月11日40四、總效率發(fā)動機作為“熱機+推進器”的效率。經(jīng)濟性指標，0.2~0.3提高總效率途徑1、提高熱效率，改善循環(huán)參數(shù)（提高、，高效率部件）2、提高推進效率（減少V9

－V0）2022年11月19日41四、總效率2022年11月11日41四、總效率總效率與耗油率的關(guān)系飛行速度一定時，總效率與耗油率成反比飛行速度變化時，只能用總效率表示經(jīng)濟性飛行速度為零時，只能用耗油率表示經(jīng)濟性2022年11月19日42四、總效率總效率與耗油率的關(guān)系2022年11月11日42四、總效率2022年11月19日43對于渦噴發(fā)動機存在矛盾渦噴發(fā)動機將熱力循環(huán)獲得的機械能全部轉(zhuǎn)換為氣體的動能增量，進、排氣速度差大，可提高熱效率和增加推力但排氣速度差大，推進效率低，總效率低經(jīng)濟性差，耗油率高能否在不降低發(fā)動機熱效率的條件下，提高推進效率，改善低速飛行條件下的總效率降低耗油率？其他類型發(fā)動機四、總效率2022年11月11日43對于渦噴發(fā)動機存在矛盾四、總效率作業(yè)：V0=300m/s,V9=600m/s,qma=100kg/s,qmf=1kg/s，Hu=42900kJ/kg，求th

、p

、0

。2022年11月19日44四、總效率作業(yè)：2022年11月11日44第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一節(jié)渦輪噴氣發(fā)動機熱力循環(huán)第二節(jié)推力公式第三節(jié)性能指標和基本要求第四節(jié)能量轉(zhuǎn)換與效率第五節(jié)發(fā)展方向2022年11月19日45第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一節(jié)渦輪噴氣發(fā)動機熱第五節(jié)發(fā)展方向要求：高單位推力、低耗油率單位推力、耗油率與熱力循環(huán)關(guān)系2022年11月19日46第五節(jié)發(fā)展方向要求：高單位推力、低耗油率2022年11月1第五節(jié)發(fā)展方向提高加熱比（即T3*），可有效提高循環(huán)功，因此提高單位推力，但同時使耗油率增加；提高壓氣機增壓比k，可提高熱效率，降低耗油率，但導(dǎo)致單位推力下降；為獲得高單位推力和低耗油率，隨T3*的提高，相應(yīng)提高壓氣機增壓比2022年11月19日47第五節(jié)發(fā)展方向2022年11月11日47第五節(jié)發(fā)展方向2022年11月19日48典型亞音速飛機發(fā)動機第五節(jié)發(fā)展方向2022年11月11日48典型亞音速飛機發(fā)動第五節(jié)發(fā)展方向2022年11月19日49典型軍用發(fā)動機第五節(jié)發(fā)展方向2022年11月11日49典型軍用發(fā)動機第一章小結(jié)推力的產(chǎn)生及推力公式性能指標熱力循環(huán)及循環(huán)分析結(jié)果循環(huán)功、熱效率與循環(huán)增壓比、加熱比的關(guān)系三個效率（th、p、0

）的定義、能量轉(zhuǎn)換、損失發(fā)動機的發(fā)展方向為提高發(fā)動機推重比（單位推力），提高燃燒室出口溫度T3*為降低耗油率，提高壓氣機增壓比k*第一章小結(jié)推力的產(chǎn)生及推力公式作業(yè)1、發(fā)動機推力與有效推力存在有什么區(qū)別?有效推力公式中的三項阻力與哪些因素有關(guān)?內(nèi)推力大小與哪些因素有關(guān)？2、對于殲擊機用發(fā)動機，為什么將高推重比作為追求目標？提高發(fā)動機渦輪前溫度為什么可以提高發(fā)動機推重比？3、評定發(fā)動機經(jīng)濟性的指標有哪些？改善這些指標對于作戰(zhàn)飛機和民用運輸飛機各有什么意義？發(fā)動機增壓比與經(jīng)濟性指標有什么關(guān)系？2022年11月19日51作業(yè)1、發(fā)動機推力與有效推力存在有什么區(qū)別?有效推力公式中的2022年11月19日522022年11月11日522022年11月19日532022年11月11日53安裝位置2022年11月19日54安裝位置2022年11月11日54安裝位置2022年11月19日55安裝位置2022年11月11日55渦輪前溫度對單位性能的影響渦輪前溫度對單位性能的影響增壓比對單位性能的影響增壓比對單位性能的影響第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一節(jié)渦輪噴氣發(fā)動機熱力循環(huán)第二節(jié)推力公式第三節(jié)性能指標和基本要求第四節(jié)能量轉(zhuǎn)換與效率第五節(jié)發(fā)展方向2022年11月19日59第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一節(jié)渦輪噴氣發(fā)動機熱第二節(jié)推力公式一、有效推力及推力分布發(fā)動機提供的推進飛機向前運動的力，其大小等于流經(jīng)發(fā)動機內(nèi)、外的氣流對發(fā)動機各部件表面反作用力的軸向合力，用“Feff”表示。提供推動力的作用：(1)克服飛行阻力(2)飛機達到一定速度機翼產(chǎn)生升力(3)矢量推力俯仰（偏航）力矩推力分布2022年11月19日60第二節(jié)推力公式一、有效推力及推力分布2022年11月11日二、推力公式推導(dǎo)取發(fā)動機單獨安裝于短艙的安裝形式遠前方為“0”截面短艙進口為“01”截面尾噴管出口為“9”截面2022年11月19日61二、推力公式推導(dǎo)取發(fā)動機單獨安裝于短艙的安裝形式2022年1二、推力公式推導(dǎo)氣流流經(jīng)發(fā)動機內(nèi)、外所產(chǎn)生的反作用力：Fout：氣流作用于短艙外表面的軸向合力Fin：發(fā)動機內(nèi)各部件所受氣流反作用力的軸向合力2022年11月19日62二、推力公式推導(dǎo)氣流流經(jīng)發(fā)動機內(nèi)、外所產(chǎn)生的反作用力：202二、推力公式推導(dǎo)FoutdA

—短艙外表面微元面積在垂直于軸向方向上的投影；Xf—摩擦阻力因與飛行方向相反，故均為負。2022年11月19日63二、推力公式推導(dǎo)Fout2022年11月11日6二、推力公式推導(dǎo)Fin動量定理：控制體進、出口氣流動量變化＝全部軸向力的合力控制體包括：短艙包含的氣流和進氣道前方一段擴張管流。2022年11月19日64二、推力公式推導(dǎo)Fin2022年11月11日7二、推力公式推導(dǎo)Feff2022年11月19日65二、推力公式推導(dǎo)Feff2022年11月11日8二、推力公式推導(dǎo)Feff2022年11月19日66推力阻力附加阻力壓差阻力摩擦阻力二、推力公式推導(dǎo)Feff2022年11月11日9推力阻力附加二、推力公式推導(dǎo)推力附加阻力壓差阻力摩擦阻力2022年11月19日67二、推力公式推導(dǎo)推力2022年11月11日10二、推力公式推導(dǎo)Feff與F對于亞音速飛機，由于發(fā)動機對氣流擾動較小,可以近似認為:Feff

F對于超音速飛機在超音速飛行時激波的出現(xiàn)，F(xiàn)effF三項損失不容忽視!2022年11月19日68二、推力公式推導(dǎo)Feff與F2022年11月11日11二、推力公式推導(dǎo)Feff與F安裝位置飛機機體設(shè)計必須與發(fā)動機工作相匹配，以減小安裝損失。2022年11月19日69安裝推力非安裝推力安裝損失二、推力公式推導(dǎo)Feff與F2022年11月11日12安裝推二、推力公式推導(dǎo)推力2022年11月19日70發(fā)動機推力＝空氣流量進排氣速度差二、推力公式推導(dǎo)推力2022年11月11日13發(fā)動機推力＝空第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一節(jié)渦輪噴氣發(fā)動機熱力循環(huán)第二節(jié)推力公式第三節(jié)性能指標和基本要求第四節(jié)能量轉(zhuǎn)換與效率第五節(jié)發(fā)展方向2022年11月19日71第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一節(jié)渦輪噴氣發(fā)動機熱第三節(jié)性能指標和基本要求一、性能指標1、推力單位：N、daN、kgf2022年11月19日72第三節(jié)性能指標和基本要求一、性能指標2022年11月11日一、性能指標1、推力（動量變化）空氣：燃油：大涵道比（民用）渦扇

燃油/空氣幾/‰小涵道比（軍用）渦扇燃油/空氣幾/%2022年11月19日73排出燃氣流量排出進口空氣流量一、性能指標1、推力（動量變化）2022年11月11日16排一、性能指標1、推力（壓力變化）2022年11月19日74一、性能指標1、推力（壓力變化）2022年11月11日17一、性能指標1、推力推力：尾噴管完全膨脹：p9=p0忽略進出口流量差異qmg=qma2022年11月19日75一、性能指標1、推力2022年11月11日18一、性能指標1、推力如果v0=0，則為地面臺架試驗 F119

qma=125kg/s v9=1200m/s F=150000N2022年11月19日76一、性能指標1、推力2022年11月11日19一、性能指標示例：進行發(fā)動機地面臺架試車，其中發(fā)動機進口流量100kg/s，進口速度120m/s，排氣速度800m/s，尾噴管完全膨脹，則發(fā)動機產(chǎn)生的推力是多少？A 68000NB 80000N2022年11月19日77一、性能指標示例：2022年11月11日20一、性能指標1、推力發(fā)動機推力大小僅僅反映飛機的推力需求，不能反映不同推力級發(fā)動機之間的性能優(yōu)劣例如:GE90(BY777)F=392000N,qma=1420kg/sD=3.524mwp-11(無人機)F=8500N,qma=13kg/sD=0.3m2022年11月19日78一、性能指標1、推力2022年11月11日21一、性能指標2、單位推力單位：N·s/kg每秒鐘流過發(fā)動機的每公斤空氣產(chǎn)生的推力.忽略進出口流量變化，完全膨脹：又進行地面臺架試驗：2022年11月19日79一、性能指標2、單位推力2022年11月11日22一、性能指標2、單位推力大涵道比民用渦扇：300高性能小涵道比軍用渦扇：700-1200單位推力越大，迎頭面積越小。2022年11月19日80一、性能指標2、單位推力2022年11月11日23一、性能指標3、推重比 FW=F/W無量綱量綜合性指標：反映氣動熱力循環(huán)的設(shè)計水平（如高單位推力），反映結(jié)構(gòu)設(shè)計水平。統(tǒng)計：W增加1kg導(dǎo)致飛機重量增加2.5kg。2022年11月19日81一、性能指標3、推重比2022年11月11日24一、性能指標3、推重比J47 3F100 8 F119 10 飛機推重比將直接影響飛機性能（最大平飛速度、升限、有效載荷和機動性、作戰(zhàn)半徑等）先進戰(zhàn)斗機推重比1.1～1.152022年11月19日82一、性能指標3、推重比2022年11月11日25一、性能指標4、單位迎面推力 FA=F/A單位：N/m2發(fā)動機短艙安裝，其迎面面積的大小，決定了發(fā)動機外部阻力大小。渦噴發(fā)動機FA

約為80-100kN/m22022年11月19日83一、性能指標4、單位迎面推力2022年11月11日26一、性能指標5、耗油率單位：kg/h·N或kg/h·daN產(chǎn)生1牛頓推力每1小時消耗的燃油量經(jīng)濟性指標2022年11月19日84油氣比一、性能指標5、耗油率2022年11月11日27油氣比一、性能指標示例：F119發(fā)動機qmf=7.2kg/s（每小時耗油25920kg）推力≈150000N耗油率：0.173kg/h·N2022年11月19日85一、性能指標示例：2022年11月11日28一、性能指標小結(jié)1、推力F2、單位推力Fs3、推重比Fw4、單位迎面推力FA5、耗油率sfc2022年11月19日86一、性能指標小結(jié)2022年11月11日29二、使用性能要求1.起動迅速可靠(地面、空中）

t=(30-60s)2.加、減速性能好指發(fā)動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速迅速增加或減小，使發(fā)動機推力迅速加大或減小的能力。

t=(5-15s)2022年11月19日87二、使用性能要求1.起動迅速可靠(地面、空中）2022年1二、使用性能要求3.工作穩(wěn)定、可靠性好使用中避免發(fā)生：熄火、超溫、超轉(zhuǎn)、喘振等結(jié)構(gòu)完整性安全可靠事故率：發(fā)動機故障引起飛行事故次數(shù)/10萬小時空中停車率：空中停車次數(shù)/工作千小時（IFSD）返修率（ShopVisitRatio/1000hr）平均無故障時間(MeaningTimeBetweenFaults)2022年11月19日88二、使用性能要求3.工作穩(wěn)定、可靠性好2022年11月11日二、使用性能要求4.壽命長兩次返修之間發(fā)動機工作小時數(shù)軍用:100-400小時民用:上千-上萬小時5.其他

可維修性、低成本、低排放污染、低噪音等2022年11月19日89二、使用性能要求4.壽命長2022年11月11日32三、基本要求高推重比（高單位推力）低耗油率高穩(wěn)定可靠性低成本低污染2022年11月19日90三、基本要求高推重比（高單位推力）2022年11月11日33第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一節(jié)渦輪噴氣發(fā)動機熱力循環(huán)第二節(jié)推力公式第三節(jié)性能指標和基本要求第四節(jié)能量轉(zhuǎn)換與效率第五節(jié)發(fā)展方向2022年11月19日91第一章

航空燃氣渦輪發(fā)動機工作原理第一節(jié)渦輪噴氣發(fā)動機熱第四節(jié)能量轉(zhuǎn)換與效率一、能量轉(zhuǎn)換航空發(fā)動機是（熱機+推進器）的組合體熱機熱能機械能

熱效率推進器機械能推進功

推進效率組合體熱能機械能推進功

總效率2022年11月19日92第四節(jié)能量轉(zhuǎn)換與效率一、能量轉(zhuǎn)換2022年11月11日3二、熱效率2022年11月19日93二、熱效率2022年11月11日36三、推進效率單位時間發(fā)動機對飛機所做推進功發(fā)動機每公斤工質(zhì)單位時間對飛機所作推進功推進效率定義：2022年11月19日94三、推進效率單位時間發(fā)動機對飛機所做推進功2022年11月1三、推進效率兩種極端情況當V0=0時，

p=0當V9=V0時，p=1（但Fs=V9

－V0＝0）

V9V00p1（0.5~0.75）有效功推進功的轉(zhuǎn)換必有“損失”2022年11月19日95三、推進效率2022年11月11日38三、推進效率損失=有效功推進功=絕對坐標系中氣流以絕對速度(V9

V0)排出發(fā)動機所帶走的能量，稱為“余速損失”若V0=0，則全部可用能以動能的形式損失在空間，不產(chǎn)生推進功。2022年11月19日96三、推進效率損失=有效功推進功=2022年11月1三、推進效率思考題發(fā)動機做地面臺架試驗，F(xiàn)=10000N，V9=500m/s，推進功和效率分別是多少？V0=0，推進功=0，推進效率=02022年11月19日97三、推進效率思考題2022年11月11日40四、總效率發(fā)動機作為“熱機+推進器”的效率。經(jīng)濟性指標，0.2~0.3提高總效率途徑1、提高熱效率，改善循環(huán)參數(shù)（提高、，高效率部件）2、提高推進效率（減少V9

－V0）2022年11月19日98四、總效率2022年11月11日41四、總效率總效率與耗油率的關(guān)系飛行速度一定時，總效率與耗油率成反比飛行速度變化時，只能用總效率表示經(jīng)濟性飛行速度為零時，只能用耗油率表示經(jīng)濟性2022年11月19日99四、總效率總效率與耗油率的關(guān)系2022年11月11日42四、總效率2022年11月19日100對于渦噴發(fā)動機存在矛盾渦噴發(fā)動機將熱力循環(huán)獲得的機械能全部轉(zhuǎn)換為氣體的動能增量，進、排氣速度差大，可提高熱效率和增加推力但排氣速度差大