航空叶片机复习啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊
(2018-06-28 11:55:14)
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1)叶片机按其工质流动方向,可以划分为轴流式、径流式、斜流式和组合式四种。/按其动叶进口相对马赫数来说,可以有亚声速、跨声速和超声速之分。
(2)压气机增压比π*K=压气机出口总压pK*/压气机进口总压p1
压气机消耗的功率NK(单位kW)=压气机的流量m(单位kg/s)乘上压气机加给每千克气体的功LK(单位J/kg)/1000
(3)压气机转子动叶效率:ηR*=(πR*(k-1)/k-1)/(TK*/T1*-1)
(4)基元级的增压原理:动叶,增压、做功;静叶,导向、增压(叶片对气流产生作用力P’,且动叶的运动方向u与作用力P’的周向分力Pu’方向一致,所以旋转的压气机动叶对气流做了功)
(5)反力度Ω=(ω12-ω22)/2/Lu
Ω代表了动叶中用于压力势能转换的能量与整个(即动叶和静叶)用于压力势能转换的能量的比例值。
(6)运动反力度ΩK=(ω12-ω22)/2/Lu=(ω1u+ω2u)/2u
(7)基元级速度三角形的确定:
1、进口轴向速度c1a,在同流量情况下c1a越大,压气机迎风面积越小,但过大又会导致大流动损失,堵塞叶根,使效率降低。
3、扭速Δωu,其增加受到效率下降的限制,不能随意增加。
(8)叶型的几何参数:1、中弧线;2、弦长b;3、最大相对厚度c及其相对位置e;4、最大挠度f max及其相对位置;5、叶型前缘角χ1和后缘角χ2
6、叶型弯角θ;7叶型型面;
(9)叶栅几何参数:1、叶型安装角βy;2、叶距(或称栅距)t;3、叶栅稠度τ;4、几何进口角β1k和几何出口角β2k;
(10)平面叶栅中的流动损失有:1、附面层内气体的摩擦损失;2、附面层的分离损失,尤其是激波-附面层干扰会加重分离,导致分离损失急剧增加;3、尾迹损失,即叶型上-下表面附面层在后缘汇合而形成涡流区导致的流动损失;4、尾迹与主流区的掺混损失;5、气体流过激波而导致的总压下降,也叫激波损失
(11)压气机叶片做成扭的原因:1、使压气机获得尽可能高的加工量和效率;2、为保证叶根处和叶尖处的做功数值大致相同;3、
轴向进气时,C=Ca,由速度三角形可知,周向速度u越大,进口几何角越小
(12)等功、等熵条件下的简化径向平衡方程:1/r2*d(cur)2/dr+dca2/dr=0.
(13)等环量扭向定律:叶片机中cur为环量,cur=const的扭向设计规律称等环量扭向规律;优点是效率较高,摩擦损失小,实验测量结果吻合很好,计算简单可靠,适用于多级压气机的后面级;缺点是进口级应用时,动叶叶尖和静叶叶根容易马赫数超限(可加预旋解决),根部反力度偏小或出现负值导致压气机效率下降。
(14)等反力度扭向规律:反力度沿叶高不变。轴向速度沿叶高方向逐渐减小。优点:转子气流马赫数和气流转角沿叶高的变化较平缓。适合进口级
缺点:计算结果与实验结果相差较大,需要修正公式
(15)中间规律:Cu与半径成反比等环量规律和Cu与半径成正比的固体规律的线性组合;优点:可以灵活地控制环量沿叶高的变化规率
(16)二次流动损失:1、环壁附面层及其与叶型附面层的相互作用引起的损失;2、径向间隙引起的倒流和潜流损失;3、间隙涡和通道涡引起的损失;4叶片附面层潜移所引起的损失
(17)多级轴流压气机中各个级的特点;1、第一级压气机(进口级)进口截面需要的流通面积最大,第一级压气机参数的选取,决定压气机的最大径向尺寸
流入第一级的气流马赫数易达到临界值,大发动机在偏离设计状态下工作时,第一级压气机的进口流动状态偏离设计点最远,第一级压气机(或风扇)动叶最长,强度和振动问题多。2、多级轴流压气机的后面级,一般不存在马赫数超限和叶栅堵塞的问题,当发动机在高换算转速下工作时,多级轴流压气机后面级偏离设计点很多,压气机子午通道的环壁附面是逐级加厚的,其引起的轴向速度变形越往后越严重,加工量一定时,反力度容易偏大。3、中间级,不容易出现马赫数超限,轮毂比适中,压气机效率较高,分配的加功量最大(除进口级和超跨声速级)。
(18)轴流压气机的相似条件:1、几何相似,包括流道和平面叶栅的几何相似;2、运动相似,指实物与模型中的速度场相似;3、动力相似,实物与模型的流场中,对应点上同类力的方向相同而大小成比例。
(19)保证压气机中流动相似的条件是:1、几何相似;2、特征Ma相等;3、绝热指数k相等。
(20)气体动力不稳定工况:阻塞工况、失速工况、喘振工况;气动弹性不稳定工况:颤振工况
(21)喘振和旋转失速的区别主要表现:1、喘振时,气流脉动方向沿压气机的轴向方向;而旋转失速时,气流的脉动沿压气机的周向传播。2、喘振时流过压气机每个截面的气体流量是随时间变化的,因而这时压气机所需要的功率及压气机的转速是脉动的;而旋转失速工作状态时,流过压气机每个横段面上的气体流量是不变的,因而压气机转速也是稳定的。3、喘振时流场一般是轴对称的;而旋转失速时的流场不是对称的。4、喘振时气体的振动频率和振幅取决于排气部分容积的大小,而旋转失速时的振动频率与排气容积关系不大;喘振时振动频率低,而旋转失速时振动频率高。5、旋转失速属于压气机本身的气动稳定性问题;而喘振不是压气机的单独问题,是整个压气机管网系统的稳定性问题,必须联系整个管网系统来分析。
(22)防止压气机喘振的三种方法:1、多级压气机中间级放气法;2、可转动进口导流叶片和静子叶片法;3、双转子或三转子压气机结构
(23)决定压气机基元级的速度三角形的主要参数有:1、轴向速度c1a;2、预旋c1u;3、圆周速度u;4、扭速Δωu
决定涡轮基元级的速度三角形的主要因素有:1、c1u;2、a1;3、c2u;4、u;5、c1a/c2a
(24)载荷系数:HT=(c1u+c2u)/u
(25)涡轮中的流动损失有:1、端壁附面层损失;(解决方式:适当控制内外壁面扩张角)2、潜流损失;(解决方式:安装轮箍即叶片带冠)3、漏气损失(解决方式:安装封严装置)
(26)燃烧室的功用是把燃料中的化学能经过燃烧释放出来,转变为热能,使气体的总焓增大,提高燃气在涡轮和尾喷管中的膨胀做功能力。
(27)燃烧室需要满足的要求:燃烧稳定、点火可靠、燃烧效率高、压力损失小、燃烧室出口温度场按所需求的规律分布、尺寸小、发热量大、减少排气污染、寿命长等
(28)三种燃烧室的比较:单管燃烧室:优点是调试用气量少、单个喷嘴易于与气流配合达到要求,装拆维护方便;缺点是迎风面积大、空间利用率低、质量最大、周向温度场不均匀、空中点火启动性能最差、压损最大、不可承力。
、环管燃烧室:优点是迎风面积较小、无需很大气源、供油和供气较好、可承力;缺点是、气动布局较差、扩压器设计困难、点火性能也较差周向温度场不如环形燃烧室的均匀、质量也较大、环形燃烧室:优点是压损最小、空间利用率最高、迎风面积最小、周向温度场均匀、点火性能好;缺点是调试时需要大型气源、燃油空气配合不好、火焰筒刚性差、拆装维修困难
(29)燃烧室主要构件有:1、壳体;2、扩压器;3、旋流器;4、燃油喷嘴;5、火焰筒;6、点火器;7、联焰管
(30)油气比f:指混合物中燃油和空气的质量(或流量)比。
(31)余气系数:指实际供应的空气量与燃料完全燃烧的所需要的理论空气需要量之比。
(32)当量比:指实际油气比与化学恰当油气比之比
(33)化学反应速度是指单位时间内参与反应的反应物(或生成物)的浓度变化。
(34)质量作用定律:在温度不变的情况下,化学反应速度与参与反应的各反应物浓度的乘积成正比。反映的是基元反应的动力学规律。
(35)影响化学反应速度的因素:1、浓度和压力;2、温度;3、活化能
(36)可燃物质的着火方式有:链锁自燃、热自燃、点燃。
(37)主燃烧室一般采用电火花点火或火炬点火;加力燃烧室常采用火炬点火、电火花点火、热射流点火或催化点火
(38)预混气体是指在着火前将气态燃料和气态氧化剂以一定比例预先混合好的可燃混合气,他的燃烧过程实质是火焰在其中不断传播的过程
(39)湍流火焰传播速度快是因为1、湍流流动使火焰变形,焰锋表面积增加,因而增大了反应区;2、湍流加速了热量和活性中心的传输,是反应速度增加,即燃烧速度增加;3、湍流加快了新鲜空气和燃气之间的混合,缩短混合时间,提高了燃烧速度。
(40)火焰稳定存在的基本条件:1、火焰传播速度un应与垂直于焰锋表面的可燃混合气法向分速相等,即满足米哈尔松余弦定律;2、必须有固定的点火源。
(41)高速气流中的火焰稳定:建立回流区。
(42)d平方定律:τυ=d02/K
(43)燃烧室上常用的几种喷嘴:直射式喷嘴、离心式喷嘴、气动雾化喷嘴、蒸发管喷嘴和甩油盘喷嘴
(44)离心喷嘴理论的三个假设:1、认为流体是无粘性流体;2、忽略流体的径向速度;3、喷嘴处于最大流量状态工作。
(45)雾化质量的评定:1雾化细度;2、雾化均匀度;3雾化锥角
(46)We表示在液滴表面的气动力和表面张力之比,当8液滴只发生变形而不碎裂;当10.7大液滴开始碎裂;当We>14,液滴全部碎裂为雾滴群。
(47)气动雾化喷嘴的特点:在喷嘴内设置了空气流道,利用高压空气的喷散作用,以较高的速度夹带着燃油喷向燃烧空间,使燃油雾化为更细的油滴。优点是排气冒烟少、出口温度分布不敏感易控制、不需要高的供油压力、机械上刚固;缺点是火焰稳定范围窄、雾化质量受气流速度影响显著,低速时,燃烧性能不良。
(48)14.7kg(空气)/(煤油)

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