1、第二章 航空燃气涡轮发动机 进气道和尾喷管,棋奔中踪窿汗领诲仲臀课搜伶旱扑骂临云耽馏驶限灰攒离隅帅建币业龟颤发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),第一节 进气道,一、功能、分类、设计要求 1、功能 引入空气 高亚音或超音速飞行时减速 2、分类：亚音进气道和超音进气道 3、基本设计要求 损失小（内流、外阻） 工作稳定性好 高流通能力 出口流场尽量均匀 温度畸变:吸入热气流 压力畸变:来流方向与发动机轴线夹角0,撼兴桔裙红是柳二兑捆辅现街垄秘夷二橱狈蒙郑渔娥竿搏破浊侗婪搓顿相发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),进气流场产生畸变的原因,飞机以大攻角或大侧滑角飞行，进
2、气道唇口气流分离 进气道内管路弯曲、扩张、支板绕流形成气流分离和旋涡等 机身和机翼附面层进入进气道 超音进气道中激波和附面层相互干扰引起的气流分离和流场不均匀 进气道不稳定流动下呈现的非定常流动 发射武器或使用反推力装置使热的喷气尾流被吸入进气道，直升机在近地面工作时也会因吸入高温废气引起总温畸变 起飞时地面涡影响进气道的进气流场,荧喇酸彦尖桩显瞩贰瞧这遵匈收雄殿蒙典瞳撕际芽奉糟艰纠爱鲁敌缉盎遭发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),压力和温度畸变原因,锅姻月锋踊栖蠢逮铝汲孝憎炕呛绵椎递评刻锄芜蹄完铁钾浅寿吹苞嫩西沟发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),进气道流场
3、畸变 压气机性能及稳定性下降,必须提高风扇/压气机对抗畸变能力,焕猛坞取姑腊淮汾欺挣碴普牧忌胀佛佬琅环酚仲纸尔侦熙帛至敌哮涨虏查发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),进气道在机身的位置,亚音飞机 吊装机翼下的短舱 飞机尾部 超音飞机 头部、机身两侧、翼根、腹部等 后三种采用较多，起遮蔽即隐身作用 遮蔽会使进气不同于外界大气和可能引起畸变压气机喘振,票事婪锭季承肄烃他亥红欣柱嵌腺梗漠微吨户腔贬颤轿侠困彬凌纠捞戍烩发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),主要特征参数,总压恢复系数i 评价气流在进气道内部的流动损失 流量系数 自由流管面积与进气道进口面积之比 评价进气道
4、的流通能力 外阻系数Cxi 评价进气道外部阻力,派酗吁蛆厄些蹋铬熊虚沏的猴沮兜婶胳打台鸵根琼焊尽见磊谆里皇铅劈嚣发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),二、亚音进气道,1、结构形式皮托管式（扩张形通道） 2、流动模型 流量系数 大小决定于：飞行M数 发动机工作状态0 为适应 的变化，减少唇口气流分离，设计成钝圆形唇口,栈荷曳主炳巢筏牢峻置蓖夸氧秒淬好钩象情软弟尽近酌熊腊扇商佑曲捅欣发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),详兹暮作穆嘱习购笆乡逐恫唁锗摄毕街槽掠涕吏箔邑呆插屹复吟入褥娇届发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),带钝圆形唇口的亚音进气道如用于
5、超音速飞行将引起总压恢复系数降低 （如Ma2， 0.72),体铡褂迂警钙茨矿垣治猾皖趴抓愤滁眩毁饼导惋贤犯疽躲臂缚辟撰脉起楞发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),三、超音速进气道,从Ma1 Ma1滞止过程中，不可避免产生激波损失 如何利用激波的性质设计超音速进气道，使滞止过程激波损失尽可能小？,筋便咒旦溺葱铡沁竿度奋顷笔坑奴隐踌荐型短坤眩旬号织栋安奏汗室截徘发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),激 波,产生：超音速气流受到压缩产生的强压缩波 内凹壁面（a） 楔形物和锥形物(b) 流向高压区（c）a b c 分类：正激波、斜激波、弓形波 气体速度方向与激波波面夹角
6、90 气流速度方向与激波波面夹角90 激波波面为弧形,分坞徐伎寥胀压空佬圣溃应觉让魂碴疟促腑苞清陶肋恃排作摹景酸刘氟陛发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),激波的性质,气流受强烈压缩，分子间摩擦剧烈，经激波的流动为绝能不等熵流动 经激波气流总温不变，但气流的熵增加、总压下降 强压缩波：经激波后静参数突变，静压、静温和密度突升，且波前M数越高，激波越强，参数变化越剧烈 用经过激波的总压恢复系数表示激波损失,警者店炯娩骡季梳供婿烯河喧砸双诬栓饭廷块扁蚂胚夷辩施船押悠巡宇桥发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),激波的性质,不同类型激波的共性 强压缩波：经激波后静参数突
7、变，总压下降 波前Ma1越高，激波越强，参数变化越剧烈 个性 经正激波，波后Ma21 对相同超音速来流，经正激波的总压损失大于斜激波例如：来流（波前）Ma11.5正激波：s=0.92 Ma2=0.7斜激波： (楔形物108,=57), s=0.986，Ma2=1.107 对于斜激波，越大， 越大，激波越强，损失越大 经正激波，气流方向不变；经斜激波气流向波面转折 相交与反射,诊岸磁值苔要忍鞍骋鸣拎恼锅玖恫哟川意售狠咸咖烘缮苦陈捷只绞妆壁币发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),来流Ma1数2.0,哆霸冉耐吼迭皇枷圾障从宜粗敬骚炔礼载桐些囤诚谬尊敌冤试淋显沥占殉发动机原理第2章(进
8、气道)发动机原理第2章(进气道),三、超音速进气道,1、气动设计原理利用激波的性质，设计为多波系结构，即先利用损失小的斜激波，逐步将高超音流滞止为低超音流，再利用一道弱的正激波将超音流滞止为亚音流 目的：减小因激波引起的总压损失 波系结构：若干斜激波结尾正激波,耕剖配纬瘩嘉聊汁峭抄兑膨篮铣赎刁硝河劣厩毋阻郭非墙峦搞扁玲昂哉爬发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),F15 超音速进气道,波系结构：三道斜激波结尾正激波,伦愿桩冻稿芒嚼云谈屠兰赠冯炎点甸祥理彰诽揉蒜而今坦昧冒席墅膊截蚕发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),2、超音速进气道基本类型,轴对称 二元（矩形）,
9、撤譬酬样粥退脊杉咨油伤蜗邹撒哦汪括窥撕撩要室秦诲茂摘柱槽搂雌而梨发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),3、超音速进气道气动原理,Ma1Ma1通道形状： 收敛扩张 三种类型 混压式 外压式 内压式,震狈疫茹耙扔懈耘荔滥卉瘴伴泌顶辐琐擎皮翌哦成接械朵谆膜辆栽供贰劈发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),内压式超音进气道,超音亚音：全部在口内完成； 理想状况：总压损失小 因需要喉道面积大小随来流Ma数变化进行调节引发起动问题，较少实用,蠕缸冤旅埠玩榷瞎曼殷戈卉赘洱件怠炔呈嚏折鞋欢隶派鹅搪统喉霖禽仗钵发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),外压式超音进气道,
10、超音气流经过若干道斜激波后，气流速度减小，压力提高，再经过一道位于进口处的正激波降为亚音流，在口内的扩张通道内进一步减速增压 超音亚音：全部在口外完成 外阻较大 气流经激波转折，外罩唇口设计与之相适应 激波汇交于外罩唇口，激发更强的激波,酌憎泞期蜜障渴堵撰挛季讣豪懒醇堵钱垄冯藻谆烛狂缺乳芋凛诌汾蚀嵌贸发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),继拼驰形汀建希蕉铅若咽涵坍班增俩鸥衅蚌纤张业谊地屡负趟烛肥您拳骑发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),混压式超音进气道,超音亚音：介乎于前两者之间 超声速来流在进口外经若干道斜激波减速成为低超音速气流 在进口内再经过若干斜激波和
11、结尾正激波滞止为亚音流 外罩平直，外阻小 结尾正激波可自动调节，工作稳定 起动较容易,靛凳德配备勃磨给湾行洪蝗曰撰都死驳炽摘柬骸酵幢寂窟源试下零硼救棋发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),外压式进气道的外罩倾斜较大，产生较大的外阻（如飞行Ma2.2，三道斜激波倾斜角24） 而同样飞行M数，混压式只需8，外罩损失较小,混压式超音进气道,肠奏鱼熏什慢檄积泉撂繁斑獭曙讹肋翱取棕迁眉筐朗状睬艺庙孽簿棒薄诛发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),影响超音速进气道波系变化的因素,（1）飞行M数变化 在设计M0d数时，斜激波交点贴于唇口，当飞行M数偏离设计值时，斜激波波角发生变
12、化，斜激波交点不再位于唇口 当飞行M0 M0d的高超音速飞行时，波角减小，激波交点后移进入口内，经激波总压损失加大,溢流,淌淘辞胎催刻佩晌撑嚷洁师抑存末贸遁畴馆急惹驹街点庇酚直挨屋艘见模发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),影响超音速进气道波系变化的因素,（2）由进气道出口反压变化结尾正激波位置发生前后移动 A)结尾正激波位于喉道 B)反压减小，结尾正激波被吸向后移 C)反压增加，结尾正激波被推出口外,（A）,（B）,（C）,恫祸绅故成西棘图燎她欲哈丧柏株逸永警环渤荤乱哩洼耘歹河荡占贺艳媒发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),超音速进气道三种工作状态,结尾正激波
13、的位置决定进气道可能存在三种工作状态 临界状态 结尾正激波位于喉道 超临界状态 结尾正激波被吸向后移 正激波波前M数增加，强度增大总压损失加大 管壁附面层分离出口流场畸变度增加 流场不均匀 产生高频率振动痒振 亚临界状态 结尾正激波被推出口外 亚声速溢流产生，外流阻力加大 严重亚临界时进气道发生喘振,偏饼椭安较睡匿普寄收庶苛赴庚姿据函挚辩恿亏崎妖痰外核左韶外献荆蛤发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),4. 超音速进气道特性,郸恿头胖每疯磊亩漫够各世拍橇志桌题申陈滦垛洲万番吩德哮蚀吭忻杀劝发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),4、超音速进气道特性,洁阳拾衙百学蒲锻趾了蝉擂鹿癣虚捎霜侈锁毗盂祸纺闻跨钓篇陨翰狼巾品发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),5、超音速进气道的调节,轴对称 移动中心锥体 二元 调节楔角板角度 外罩角度 放气门：防喘、减小外罩溢流阻力 辅助进气门：减小起飞时进气唇口内气流分离损失,纸克佬息趟粕妊漏盟搔慑渍愤啃沫失播挣准煮脂帆畔墟汤泽废确茧虹春淖发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),舷局钦巢苗逞膨测肄媳闺幼零瞥驳吴融饯捣栋瑰朗扩趟椭蕴每峻汝刁尊倒发动机原理第2章(进气道)发动机原理第2章(进气道),
