北航-發(fā)動(dòng)機(jī)原理(第2章尾噴管)

1、一、功能及設(shè)計(jì)要求一、功能及設(shè)計(jì)要求1、功能、功能u燃?xì)馀蛎浖铀?，氣流高速排出，產(chǎn)生反作用推力；燃?xì)馀蛎浖铀?，氣流高速排出，產(chǎn)生反作用推力；u調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)噴管臨界截面積改變發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)；噴管臨界截面積改變發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)；u推力推力換向換向。2、設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)要求u流動(dòng)損失小流動(dòng)損失小u盡可能完全膨脹盡可能完全膨脹u排氣方向盡可能沿所希望的方向排氣方向盡可能沿所希望的方向u根據(jù)需要，截面積幾何尺寸可調(diào)根據(jù)需要，截面積幾何尺寸可調(diào)u噪音低噪音低u垂直垂直/短距短距 起降噴管起降噴管u推力矢量噴管推力矢量噴管F119EJ200F100-PW-229u提高機(jī)動(dòng)性與操縱性u(píng)減少飛機(jī)尾部阻力u縮短 STOL

2、 距離u降低紅外、雷達(dá)信號(hào)特征u可用大角度俯沖，u 提高投射武器精度u純收斂型純收斂型u收斂收斂-擴(kuò)張型擴(kuò)張型u塞式塞式u引射引射u推力矢量推力矢量u帶反推帶反推按流路通道分：按流路通道分：u收斂收斂u收斂收斂-擴(kuò)張擴(kuò)張1、排氣速度、排氣速度u絕能流動(dòng)絕能流動(dòng) 進(jìn)出口總焓相等進(jìn)出口總焓相等u如果在出口達(dá)如果在出口達(dá)到完全膨脹到完全膨脹u用總壓恢復(fù)系用總壓恢復(fù)系數(shù)考慮流動(dòng)損數(shù)考慮流動(dòng)損失失u排氣速度正比排氣速度正比于于T4*、P4*/ P0 s e s噴管可用膨脹噴管可用膨脹比比0*41*49*4*91*90*999*49*929299*9*4)1(12)(12)()(22ppTpCVppppT

3、pCVTTpCTTpCVVhhhekkeeekku特點(diǎn)特點(diǎn) 出口氣流速度最高出口氣流速度最高只能達(dá)到當(dāng)?shù)匾羲僦荒苓_(dá)到當(dāng)?shù)匾羲賣當(dāng)氣流在出口不能達(dá)當(dāng)氣流在出口不能達(dá)到完全膨脹到完全膨脹超臨界狀態(tài)超臨界狀態(tài) p9 p0u推力、推力損失系數(shù)推力、推力損失系數(shù) 高超音速，損失約高超音速，損失約23%100)(1 )(090990909909VqVqppAVqVqppAVqVqFmamgmamgmamgu出口為純收斂段u出口截面積可調(diào)：超音速、帶復(fù)燃加力u出口截面積固定：亞音速飛機(jī)u截面編號(hào)u出口氣流速度最高只能達(dá)到當(dāng)?shù)匾羲俪隹跉饬魉俣茸罡咧荒苓_(dá)到當(dāng)?shù)匾羲賄dVMAdAa) 1(2u固定的收斂固定的收斂

4、-擴(kuò)張噴管擴(kuò)張噴管u可調(diào)的收斂可調(diào)的收斂-擴(kuò)張噴管擴(kuò)張噴管u帶中心錐體的噴管帶中心錐體的噴管u引射噴管引射噴管u當(dāng)噴管為固定的面當(dāng)噴管為固定的面積比積比A9/A8時(shí)，只時(shí)，只對(duì)應(yīng)某一個(gè)特定的對(duì)應(yīng)某一個(gè)特定的膨脹比，可以使氣膨脹比，可以使氣流在噴管出口達(dá)到流在噴管出口達(dá)到完全膨脹，偏離此完全膨脹，偏離此膨脹比，都回造成膨脹比，都回造成推力損失。推力損失。u隨飛行狀態(tài)變化隨飛行狀態(tài)變化,由馬達(dá)帶動(dòng)作動(dòng)筒由馬達(dá)帶動(dòng)作動(dòng)筒拉動(dòng)拉桿拉動(dòng)拉桿,改變噴改變噴管臨界截面積、出管臨界截面積、出口截面積口截面積,使氣流使氣流盡可能在出口處達(dá)盡可能在出口處達(dá)到完全膨脹。到完全膨脹。u由中心錐體和外罩組成由中心錐體和

5、外罩組成u外罩出口處形成噴管臨外罩出口處形成噴管臨界截面界截面u氣流繞外罩唇口產(chǎn)生膨氣流繞外罩唇口產(chǎn)生膨脹波，膨脹加速脹波，膨脹加速u沿軸向移動(dòng)中心錐體實(shí)沿軸向移動(dòng)中心錐體實(shí)現(xiàn)臨界截面調(diào)節(jié)現(xiàn)臨界截面調(diào)節(jié)u由一個(gè)純收斂噴管和一個(gè)同心的外套筒組成。由一個(gè)純收斂噴管和一個(gè)同心的外套筒組成。u收斂噴管排出發(fā)動(dòng)機(jī)高壓燃?xì)猓渫馓淄驳氖諗繃姽芘懦霭l(fā)動(dòng)機(jī)高壓燃?xì)?，引射外套筒的二股氣流；二股氣流；u主氣流在周圍亞音氣流中膨脹，形成主氣流在周圍亞音氣流中膨脹，形成“流體流體”壁面擴(kuò)張段，主氣流繼續(xù)減速，高速排出。壁面擴(kuò)張段，主氣流繼續(xù)減速，高速排出。u形成的形成的“流體流體”壁面可以隨主氣流壓力變化自壁面可以

6、隨主氣流壓力變化自動(dòng)調(diào)節(jié)。動(dòng)調(diào)節(jié)。u內(nèi)流特性內(nèi)流特性 總壓恢復(fù)系數(shù)隨噴管總壓恢復(fù)系數(shù)隨噴管膨脹比的變化膨脹比的變化u外流特性外流特性 后體阻力后體阻力 阻力系數(shù)隨飛行馬赫阻力系數(shù)隨飛行馬赫數(shù)變化數(shù)變化小結(jié)小結(jié)u壓氣機(jī)增壓原理壓氣機(jī)增壓原理(排列、基元級(jí)速度三角形、輪緣功排列、基元級(jí)速度三角形、輪緣功)u渦輪作功原理渦輪作功原理(排列、基元級(jí)速度三角形、輪緣功）排列、基元級(jí)速度三角形、輪緣功）u壓氣機(jī)和渦輪的熱力過(guò)程、主要參數(shù)、功的表達(dá)式壓氣機(jī)和渦輪的熱力過(guò)程、主要參數(shù)、功的表達(dá)式u壓氣機(jī)通用特性壓氣機(jī)通用特性u(píng)渦輪臨界工作狀態(tài)渦輪臨界工作狀態(tài)u燃燒室燃燒過(guò)程及零組件在燃燒過(guò)程中的作用燃燒室燃燒過(guò)程及零組件在燃燒過(guò)程中的