图2-37涡轮级的原理在式和式中，下标 a 表示轴向分量，u为周向分量，而r 为径向分量。随后气流被引入涡轮工作叶片，通过转子叶片通道后，流体的静参数和滞止参数都发生了变化。在反力式涡轮中，转子叶片会受到因为流体膨胀和加速而引起的反作用力。动叶通道中焓降占整个涡轮焓降的比例定义为反力度R，即能量被不断从气体中提取，气体的周向速度逐步减小，单位功为负值。......
2023-07-30
航空发动机涡轮：工作原理与优势
【摘要】：涡轮的工作原理是将气体的能量转化为轴功，从而驱动风扇和压气机。在这个过程中，燃气热能经过涡轮膨胀、降温、降压而转化为机械能。在航空发动机中，轴流涡轮占主流地位。相比于压气机，涡轮中的压力梯度是负值，因此流道中允许存在更大的转角和压降，其流体的控制要比压气机容易。所以，涡轮中的级数也要相对少一些。涡轴发动机的自由涡轮按照自己的速度独立旋转，与其他涡轮或压气机没有任何机械关联。
涡轮的工作原理是将气体的能量转化为轴功，从而驱动风扇和压气机。在这个过程中，燃气热能经过涡轮膨胀、降温、降压而转化为机械能。
与压气机一样，涡轮也可分为轴流涡轮与向心涡轮。在航空发动机中，轴流涡轮占主流地位。事实上，由于流体在流动过程中体积的膨胀和子午流道形状的改变，涡轮流道往往是圆锥形的，轴流涡轮中的空气流动不完全是轴向的。为了产生足够的力矩，涡轮通常有好几级，且每一级都由一排静止的导向叶片和一排旋转的动叶组成，其级数与所需要的动力、转速和涡轮直径等有关。相比于压气机，涡轮中的压力梯度是负值，因此流道中允许存在更大的转角和压降，其流体的控制要比压气机容易。所以，涡轮中的级数也要相对少一些。
涡轮可分为高压涡轮（HP）和低压涡轮（LP），分别驱动高压压气机和风扇/低压压气机。涡轴发动机的自由涡轮按照自己的速度独立旋转，与其他涡轮或压气机没有任何机械关联。
根据热力学基本定理可知，想要使发动机具有更高的热效率和功重比，就必须有更高的涡轮前燃气温度，这种趋势导致了采用很高的涡轮前燃气温度和压比，而涡轮前燃气温度受到发动机部件所用材料耐受温度的限制。为了保证部件的工作寿命，对高温部件必须采用强化冷却技术。因此，对前几级涡轮需要采用非常复杂的内部对流冷却和外部气膜冷却技术。
有关涡轮方面的更资料可参见曹玉璋［39］、Wu C.H.（吴仲华）［40］、Lakshminarayana B［41］、Denton J.D.［42］、Bohn D.［43］、Kays W.M.［44］、Bunker R.［45］［46］等。
有关航空发动机工程通论的文章
- 详细阅读
-
涡轮增压系统的工作原理和优势详细阅读
对此的详细内容将在7.3一节中进行说明，在此部分简要对涡轮增压系统的结构和特征进行说明。涡轮增压器通过润滑油或冷却液等进行冷却。中型、大型发动机主要使用涡轮为轴流式、压缩器为半径流动式的涡轮增压器。柴油机利用可变涡轮增压器大幅度降低涡轮迟滞现象。在降低涡轮迟滞方面，还有电动辅助涡轮增压器方法。这是在涡轮增压器上配备电动机，在排放废气流不足的涡轮迟滞范围利用电动机辅助驱动涡轮，以此方法减小涡轮迟滞。......
2023-06-28
-
航空发动机涡轮工作叶片详细阅读
涡轮工作叶片设计成翼型截面，每个相邻叶片之间的通道使气流稳定地加速。图3-16涡轮工作叶片叶根固定方式枞树形叶根（带锁片）；枞树形叶根；B.M.W.公司空心叶片由于叶尖与机匣的膨胀和收缩率不同，故在叶尖和机匣之间的间隙是随着发动机工作状态的改变而变化的。......
2023-07-30
-
涡轮增压器的结构和工作原理详解详细阅读
在介绍涡轮增压柴油机工作原理之前，先回顾一下柴油机的基本工作原理及其与空气增压系统的关系。中间体既是增压器的支承机构，又是增压器的润滑冷却装置。涡轮增压器可使非增压柴油机在高原上工作时得到氧气补偿。柴油机和涡轮增压器相匹配，使进气管压力保持标准大气压。装有增压器的柴油机称为增压柴油机，而直接从大气中吸入空气的柴油机称为非增压柴油机。增压比是增压柴油机的主要性能指标之一，用πk表示。......
2023-09-23
-
航空发动机涡轮风扇：成果详细阅读
涡扇发动机可以分为两种形式，混合排气和分开排气。现代民用涡轮风扇发动机的涵道比非常大，一般都在9 左右，某些在研的先进超大涵道比涡轮风扇发动机的涵道比将超过12。一些中等涵道比涡轮风扇发动机，内涵流路和外涵流路会在外涵中混合并膨胀，直到最终从喷管排出。这样的发动机也被称为混合排气涡轮风扇发动机。......
2023-07-30
-
水冷却系统的工作原理和优势详细阅读
这种系统在国外已被淘汰，在国内一些中、小型老厂中仍有采用，随着国内各项节水政策的制定，将对这种系统进行技术改造。图7-1直流式冷却水系统1—冷却水；2—冷却水泵；3—冷却工艺介质的换热器；4—热水2.循环式冷却水系统循环式冷却水系统又分为封闭式和敞开式两种。......
2023-06-19
-
航空发动机压气机工作原理详细阅读
动能式压气机通常由多级结构实现气体压力的升高。在压气机的一级中，转子在前、静子在后。图2-24压气机单级内的流动过程气体以绝对速度C1流向转子，流动方向与平均流线的夹角为α1，转子以角速度ω转动，对应的轮缘速度U1=ωr1。当压气机在非设计点工作时，气流攻角会发生改变。这也是相同级数条件下，离心式压气机比轴流式能获得更高气体压力的原因。......
2023-07-30
-
气缸驱动打纬机构的工作原理及优势介绍详细阅读
如图8-39 所示为两种气缸驱动打纬机构。长连杆23、短连杆24、筘座脚20 和机架组成铰链四连杆打纬机构;驱动气缸17 的活塞与23、24 铰接，因此当气缸活塞运动时，即可通过23 和24来驱动筘座脚20 并带动钢筘来回摆动形成打纬运动。合理选择气缸17 活塞杆的行程和安装位置，可使钢筘13 在运动到前止点位置时，长连杆23 和短连杆24 之间处于打纬力最大的直线状态，理论上打纬力可以无穷大。气缸式打纬机构在气动式小样织机上用得较多。......
2023-06-16
相关推荐