2025年大學（飛行器動力工程）航空發(fā)動機設(shè)計實務(wù)測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本卷共6題，每題5分。每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案填寫在相應位置。1.航空發(fā)動機設(shè)計中，核心機的設(shè)計不包括以下哪個方面？A.壓氣機設(shè)計B.燃燒室設(shè)計C.尾噴管設(shè)計D.渦輪設(shè)計2.以下哪種材料常用于航空發(fā)動機高溫部件？A.鋁合金B(yǎng).鈦合金C.鎳基高溫合金D.鎂合金3.航空發(fā)動機的性能指標中，反映發(fā)動機推進效率的是？A.推力B.燃油消耗率C.涵道比D.推重比4.發(fā)動機設(shè)計中，減小進氣道總壓恢復系數(shù)損失的主要措施不包括？A.優(yōu)化進氣道外形B.增加進氣道長度C.采用整流裝置D.降低進氣道表面粗糙度5.航空發(fā)動機的喘振是一種？A.正常工作現(xiàn)象B.不穩(wěn)定工作狀態(tài)C.高效率工作狀態(tài)D.與性能無關(guān)的現(xiàn)象6.渦輪風扇發(fā)動機的風扇通常采用？A.軸流式B.離心式C.混合流式D.斜流式第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（共10分）答題要求：本大題共5個空，每空2分。請將答案填寫在相應位置。1.航空發(fā)動機的主要組成部分包括進氣道、壓氣機、燃燒室、______和尾噴管。2.發(fā)動機的熱力循環(huán)主要有______、等壓加熱循環(huán)和混合加熱循環(huán)。3.提高航空發(fā)動機熱效率的主要途徑包括提高燃燒效率、減少______損失等。4.航空發(fā)動機設(shè)計中，壓氣機的增壓比是指______與進氣壓力之比。5.燃燒室的主要性能指標包括燃燒效率、______和出口溫度分布。三、簡答題（共20分）答題要求：本大題共4題，每題5分。簡要回答問題，答案應簡潔明了。1.簡述航空發(fā)動機設(shè)計中壓氣機的作用。2.說明航空發(fā)動機燃燒室設(shè)計的關(guān)鍵要點。3.航空發(fā)動機渦輪設(shè)計需要考慮哪些因素？4.解釋航空發(fā)動機推重比的含義及其重要性。四、材料分析題（共20分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在航空發(fā)動機設(shè)計中，某型號發(fā)動機在實際運行過程中出現(xiàn)了渦輪葉片過熱的問題。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)是由于燃燒室出口溫度過高，導致進入渦輪的燃氣溫度超出了渦輪葉片材料的承受范圍。為了解決這個問題，設(shè)計團隊采取了一系列措施，包括優(yōu)化燃燒室的燃燒組織，提高燃燒效率，降低燃燒溫度峰值；同時，對渦輪葉片材料進行了改進，采用了更高性能的耐高溫材料。問題1：請分析渦輪葉片過熱的原因。（5分）問題2：設(shè)計團隊采取的措施中，優(yōu)化燃燒室燃燒組織的目的是什么？（5分）問題3：采用更高性能耐高溫材料對解決渦輪葉片過熱問題有何作用？（5分）問題4：從這個案例中，你認為航空發(fā)動機設(shè)計中各部件之間的相互關(guān)系是怎樣的？（5分）五、綜合設(shè)計題（共20分）答題要求：假設(shè)你要設(shè)計一款新型航空發(fā)動機，要求滿足一定的推力和燃油經(jīng)濟性指標。請闡述你的設(shè)計思路，包括主要部件的設(shè)計要點、采用的技術(shù)手段等。答案：第I卷答案1.C2.C3.B4.B5.B6.A第II卷答案二、填空題1.渦輪2.等容加熱循環(huán)3.熱損失4.出口壓力5.總壓恢復系數(shù)三、簡答題1.壓氣機的作用是提高空氣壓力，使空氣具有足夠的能量進入燃燒室與燃油混合燃燒，同時為渦輪提供高壓空氣，驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)。2.關(guān)鍵要點包括合理的燃燒組織，確保燃料充分燃燒；良好的熱負荷分布，避免局部過熱；高效的混合過程，提高燃燒效率；以及可靠的點火系統(tǒng)等。3.需考慮燃氣溫度、壓力、流量等參數(shù)，葉片的強度、剛度、耐高溫性能，冷卻技術(shù)的應用，以及與其他部件的匹配等因素。4.推重比是發(fā)動機推力與發(fā)動機重量之比。它反映了發(fā)動機的性能水平，推重比越高，發(fā)動機性能越好，越有利于提高飛行器的機動性和燃油經(jīng)濟性等。四、材料分析題1.原因是燃燒室出口溫度過高，使得進入渦輪的燃氣溫度超出渦輪葉片材料承受范圍。2.目的是提高燃燒效率，降低燃燒溫度峰值，從而減少進入渦輪的燃氣溫度。3.可提高渦輪葉片的耐高溫能力，使其能承受更高的燃氣溫度，避免過熱。4.各部件相互關(guān)聯(lián)，一個部件的性能變化會影響其他部件。燃燒室溫度影響渦輪，渦輪性能又與發(fā)動機整體性能相關(guān)，設(shè)計時需綜合考慮各部件協(xié)同工作。五、綜合設(shè)計題設(shè)計思路：首先確定發(fā)動機的總體性能指標，如推力和燃油經(jīng)濟性要求。對于進氣道，優(yōu)化外形以提高總壓恢復系數(shù)。壓氣機采用先進的設(shè)計技術(shù)提高增壓比。燃燒室采用高效燃