发动机构造第章排气装置.ppt

发动机构造第章排气装置发动机的排气装置是指涡轮或加力燃烧室以后组织排气的构件。排气装置的组成和结构方案取决于发动机和飞机的类别及用途。排气装置包括尾喷管、反推力装置、消音装置等。尾喷管是燃气涡轮发动机必不可少的一个部件,其它的排气装置则是根据发动机和飞机的需要而设置的。,也是燃气涡轮发动机的一个重要部件。尾喷管的主要功用是将从涡轮流出的燃气膨胀、加速,将燃气的部分热焓转变为动能,使燃气以很高的速度排出,以产生很大的推力。其次是通过反推力装置改变喷气方向,即变向后的喷气为向斜前方的喷气,产生反推力,以迅速降低飞机落地后的滑跑速度,缩短飞机的滑跑距离;第三是降低发动机的排气噪音,最后是通过调节喷管的临界面积来改变发动机的工作状态。尾喷管分为:亚音速喷管:通道是收敛形的,喷口面积固定或可调超音速喷管:通道是先收敛后扩张形的,喷口面积可调尾喷管的通道形式:不可调节的收敛形尾喷管:亚音速及低超音速飞机用的不带加力燃烧室的涡喷发动机,以及涡轮后燃气焓降较小的涡桨发动机和涡扇发动机,都广泛采用不可调节的收敛形尾喷管。可调节的收敛形尾喷管:采用喷口可调节的尾喷管,能使发动机在各种工作状态都获得良好的性能。带加力燃烧室的发动机必须采用可调节的尾喷管,保证在加力状态相应地加大喷口。可调节的收敛扩散形尾喷管:超音速飞机用的发动机,M>,应采用可调节的收敛扩散形尾喷管。偏流式尾喷管:偏流式尾喷管产生偏推力,可分解为水平方向的推力和垂直方向的升力。亚音速及低超音速(M≤)飞机用的不带加力燃烧室的涡喷发动机,以及涡轮后燃气焓降较小的涡桨发动机和涡扇发动机,都广泛采用不可调节的收敛形尾喷管。因为在飞行速度不大(M≤)的情况下,燃气在收敛形尾喷管内由于不完全膨胀而损失的能量较小,所以采用这种简单的收敛形尾喷管是合适的。涡喷8、涡浆5、JT9D、CFM56、RB211等发动机都是采用这种尾喷管。不可调节的收敛形尾喷管这种简单收敛形尾喷管由中介管和喷口两部分组成。中介管又称排气管,位于涡轮与喷口之间。由外壳、整流锥和整流支板三部分组成。外壳与整流锥形成的气流通道是逐渐扩张的,可使气流速度降低,减少流动损失。外壳与整流锥的联接,可借助整流支板或承力支杆,在结构设计时应保证这些零构件热膨胀的自由。整流支板一般做成对称叶型,如果从涡轮排出的气流扭速较大时,则应做成有相应迎角的非对称叶型(其弦长靠整流锥处较长,靠外壳处较短,这是因为气流扭速在叶根处较大),以保证燃气轴向排出,减少推力损失。第6章排气装置新型发动机中,支板作成叶型,起半级涡轮作用。喷口是收敛形的薄壁锥筒,前缘与中介管联接,应能拆卸。燃气在喷口的收敛通道内加速后排出,使发动机产生推力。通常将喷口按不同出口直径分成若干组,在试车时选配,以调整发动机的性能参数达到规定的指标。如果飞机结构允许的排气位置与发动机之间距离较长,则需在中介管和喷口间装延伸管。延伸管会使气流流动损失增大而减小推力,并影响发动机的起动性和加速性。为了便于起动,长度较长的延伸管在其前部应有放气门,起动时打开放气门直通大气,以减小涡轮后的反压。图5-1涡喷8发动机尾喷管图5-2涡桨6发动机尾喷管