2025年大學(xué)（飛行器動力工程）航空發(fā)動機(jī)性能測試實務(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10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.航空發(fā)動機(jī)性能測試中，用于測量進(jìn)氣流量的關(guān)鍵傳感器是（）A.壓力傳感器B.溫度傳感器C.流量傳感器D.轉(zhuǎn)速傳感器2.以下哪種測試方法可以直接獲取航空發(fā)動機(jī)的熱效率（）A.穩(wěn)態(tài)測試B.動態(tài)測試C.熱力性能測試D.振動測試3.航空發(fā)動機(jī)性能測試時，測量排氣溫度分布通常采用（）A.熱電偶陣列B.熱電阻C.紅外傳感器D.光纖傳感器4.發(fā)動機(jī)在不同工況下的性能測試，主要目的是研究（）A.功率變化B.燃油消耗率C.部件匹配性D.以上都是5.航空發(fā)動機(jī)性能測試中，測量發(fā)動機(jī)扭矩的常用儀器是（）A.應(yīng)變片扭矩傳感器B.磁電式轉(zhuǎn)速傳感器C.壓電式壓力傳感器D.光纖陀螺儀6.測試航空發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力時，應(yīng)重點關(guān)注（）A.壓力波動范圍B.平均壓力值C.壓力變化趨勢D.以上都對7.航空發(fā)動機(jī)性能測試中，用于監(jiān)測發(fā)動機(jī)振動的傳感器類型是（）A.加速度傳感器B.位移傳感器C.速度傳感器D.以上均可8.發(fā)動機(jī)性能測試中，測量燃油流量的精度要求通常為（）A.±0.1%B.±0.5%C.±1%D.±2%9.航空發(fā)動機(jī)性能測試時，環(huán)境溫度對測試結(jié)果的影響主要體現(xiàn)在（）A.進(jìn)氣參數(shù)B.排氣參數(shù)C.部件熱性能D.以上都有10.為確保航空發(fā)動機(jī)性能測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，測試前需要進(jìn)行（）A.傳感器校準(zhǔn)B.發(fā)動機(jī)預(yù)熱C.測試系統(tǒng)調(diào)試D.以上都是第II卷（非選擇題，共70分）11.（10分）簡述航空發(fā)動機(jī)性能測試中測量排氣速度的兩種主要方法及其原理。12.（15分）在航空發(fā)動機(jī)性能測試中，如何通過測試數(shù)據(jù)評估發(fā)動機(jī)的推進(jìn)效率？請詳細(xì)說明評估指標(biāo)和計算方法。13.（15分）材料：某次航空發(fā)動機(jī)性能測試中，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)在某工況下進(jìn)氣溫度比設(shè)計值偏高，排氣溫度也相應(yīng)升高，功率略有下降。問題：分析可能導(dǎo)致進(jìn)氣溫度偏高的原因，并說明進(jìn)氣溫度變化對發(fā)動機(jī)性能的具體影響。14.（15分）材料：某新型航空發(fā)動機(jī)在進(jìn)行性能測試時，記錄了一系列不同工況下的參數(shù)，包括進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度、燃油流量、轉(zhuǎn)速、排氣溫度等。問題：請根據(jù)這些參數(shù)，分析發(fā)動機(jī)在不同工況下的性能表現(xiàn)，并提出優(yōu)化性能的建議。15.（15分）材料：航空發(fā)動機(jī)性能測試中，對發(fā)動機(jī)的振動進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)振動幅值在某一工況下突然增大。問題：分析振動幅值增大可能的原因，并說明如何進(jìn)一步通過測試確定具體原因，以及針對不同原因應(yīng)采取的措施。答案：1.C2.C3.A4.D5.A6.D7.D8.B9.D10.D11.方法一：通過測量排氣的靜壓和動壓，利用伯努利方程計算排氣速度。原理是在排氣流道中選取合適位置測量靜壓和動壓，根據(jù)伯努利方程$p+\frac{1}{2}\rhov^2=const$（其中$p$為壓力，$\rho$為氣體密度，$v$為速度），可計算出排氣速度。方法二：利用激光多普勒測速儀（LDV）測量排氣速度。其原理是基于多普勒效應(yīng)，當(dāng)激光束與排氣流中的粒子相互作用時，散射光的頻率會發(fā)生變化，通過測量頻率變化可計算出排氣速度。12.推進(jìn)效率評估指標(biāo)主要有推進(jìn)功率與發(fā)動機(jī)軸功率之比。推進(jìn)功率可通過發(fā)動機(jī)推力與飛行速度乘積得到。計算方法為：推進(jìn)效率=推進(jìn)功率/發(fā)動機(jī)軸功率。推進(jìn)功率=推力×飛行速度。通過測試得到發(fā)動機(jī)推力、飛行速度以及發(fā)動機(jī)軸功率等數(shù)據(jù)，代入公式即可計算出推進(jìn)效率，從而評估發(fā)動機(jī)在推進(jìn)過程中的能量利用效率。13.進(jìn)氣溫度偏高可能原因：一是進(jìn)氣道隔熱措施失效，外界熱量傳入；二是進(jìn)氣冷卻系統(tǒng)故障。進(jìn)氣溫度升高會使空氣密度減小，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)進(jìn)氣流量降低，燃燒效率下降，排氣溫度升高，功率下降。因為空氣密度減小，單位時間內(nèi)進(jìn)入發(fā)動機(jī)的氧氣量減少，燃燒不充分，釋放熱量減少，從而使功率降低。14.從進(jìn)氣壓力看，若壓力變化，會影響進(jìn)氣流量進(jìn)而影響燃燒和功率。進(jìn)氣溫度變化也會影響空氣密度和燃燒。燃油流量與功率直接相關(guān)。轉(zhuǎn)速影響發(fā)動機(jī)做功能力。排氣溫度反映燃燒和熱傳遞情況。優(yōu)化建議：若進(jìn)氣壓力低，可檢查進(jìn)氣道是否堵塞；進(jìn)氣溫度高，檢修冷卻系統(tǒng)；根據(jù)工況調(diào)整燃油流量；合理控制轉(zhuǎn)速，使發(fā)動機(jī)在各工況下性能達(dá)到最佳平衡。15.振動幅值增大可能原因：一是發(fā)動機(jī)部件磨損，如葉片磨損、軸承損