1、第三章第三章涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机第三章第三章涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机 第一节第一节 各部件的共同工作各部件的共同工作 第二节第二节 发动机特性发动机特性 第三节第三节 双轴涡轮喷气发动机双轴涡轮喷气发动机 第四节第四节 加力涡轮喷气发动机加力涡轮喷气发动机2022年8月11日2内容回顾内容回顾2022年8月11日3压气机涡轮燃烧室尾喷口功平衡流量连续1流量连续2*31*1()kTDqT8*1,13t*4dxpconstp 11()kkkeconstq*3*111111pkkptmtcTeTc 前提：前提：1.1.单轴涡轮喷气发动机单轴涡轮喷气发动机2.2.几何不可调几何不可调3.3
2、.涡轮导向器和尾喷口临界涡轮导向器和尾喷口临界流量连续1：功平衡：流量连续2：内容回顾内容回顾单轴涡轮喷气发动机共同工作方程单轴涡轮喷气发动机共同工作方程2022年8月11日4kkkconstq1)(11 上述方程在压气机通用特性图上述方程在压气机通用特性图上确定了唯一的曲线，该曲线叫上确定了唯一的曲线，该曲线叫做发动机共同工作线。做发动机共同工作线。内容回顾内容回顾共同工作线共同工作线2022年8月11日5 一台一台几何不变几何不变的发动机，当的发动机，当涡轮导向器和尾喷管处于临涡轮导向器和尾喷管处于临界工作状态时，无论飞行条界工作状态时，无论飞行条件或发动机工作转速如何变件或发动机工作转速
3、如何变化发动机的共同工作点总在化发动机的共同工作点总在同一条工作线上移动同一条工作线上移动 共同工作线与每一条等相似共同工作线与每一条等相似转速线有唯一交点转速线有唯一交点内容回顾内容回顾共同工作线共同工作线2022年8月11日6 当飞行条件一定时：当飞行条件一定时：转速增加，工作点沿工作线右上移转速增加，工作点沿工作线右上移 转速降低，工作点沿工作线左下移转速降低，工作点沿工作线左下移 当转速一定时：当转速一定时：飞行飞行Ma增加，工作点沿工作线左增加，工作点沿工作线左下移下移 飞行高度增加（低于飞行高度增加（低于11公里），工公里），工作点沿工作线右上移作点沿工作线右上移 飞行条件、转速变
4、化归结为飞行条件、转速变化归结为*1Tn内容回顾内容回顾共同工作线共同工作线 尾喷口面积的影响：尾喷口面积的影响：当当A8变化时，引起涡轮膨胀比变化，共同工作变化时，引起涡轮膨胀比变化，共同工作线移动，线移动，A8 越小，越靠近喘振边界。越小，越靠近喘振边界。2022年8月11日72*1388*41*131*38*1*38*1()()1()1)/1()TTkkctdxdxdxpkkptmtttpA qpA qc Tc TTATTAT 功平衡功平衡涡轮膨胀比：功平衡关系：远离喘振边界靠近喘振边界内容回顾内容回顾共同工作线共同工作线 引气量的影响：引气量的影响：当飞机引气量增加时，引起涡轮前温度增
5、加和当飞机引气量增加时，引起涡轮前温度增加和涡轮及喷管的流量下降，共同工作线移动，飞涡轮及喷管的流量下降，共同工作线移动，飞机引气量越大，越远离喘振边界。机引气量越大，越远离喘振边界。2022年8月11日8*31*1*3*1*31*1()1B11()kkkkTDqTTeTTDvfqT 引气压气机和涡导流量连续：压气机功平衡：，代入上式可得：即：v 引气工作线下移内容回顾内容回顾最大状态调节规律最大状态调节规律 目的：目的：在任何飞行条件下，发在任何飞行条件下，发动机尽可能发出最大推力。动机尽可能发出最大推力。三种可能的调节规律三种可能的调节规律n=nd，A8=C T3*=T3*d，A8=Cn=
6、nd，T3*=T3*d2022年8月11日9第二节第二节 发动机特性发动机特性一、发动机特性基本概念一、发动机特性基本概念二、油门特性二、油门特性三、速度特性三、速度特性四、高度特性四、高度特性五、过渡状态特性五、过渡状态特性六、发动机基本工作状态六、发动机基本工作状态2022年8月11日10一、发动机特性基本概念一、发动机特性基本概念 发动机特性定义：发动机特性定义：发动机性能参数发动机性能参数(F，sfc等等)随飞行条件随飞行条件(Ma，H)以及发动机油门位置的变化关系。以及发动机油门位置的变化关系。重要意义重要意义 飞机的飞行性能与发动机特性密切相关。飞机的飞行性能与发动机特性密切相关。
7、2022年8月11日11一、发动机特性基本概念一、发动机特性基本概念 需用推力与可用推力需用推力与可用推力 交点决定最大飞行马赫数交点决定最大飞行马赫数 差值决定飞机的机动性能。差值决定飞机的机动性能。2022年8月11日12一、发动机特性基本概念一、发动机特性基本概念 特性包括特性包括 油门特性：给定调节规律和飞行条件，性能随油门特性：给定调节规律和飞行条件，性能随油门位置的变化；油门位置的变化；速度特性：给定调节规律和飞行高度，性能随速度特性：给定调节规律和飞行高度，性能随飞行马赫数的变化；飞行马赫数的变化；高度特性：给定调节规律和飞行速度，性能随高度特性：给定调节规律和飞行速度，性能随飞
8、行高度的变化；飞行高度的变化；过渡状态特性：启动、加速、减速等过程性能过渡状态特性：启动、加速、减速等过程性能变化。变化。2022年8月11日13二、油门特性二、油门特性 定义：定义：一定飞行条件和调节规律下，发动机推力、耗一定飞行条件和调节规律下，发动机推力、耗油率随发动机油门位置的变化关系。油率随发动机油门位置的变化关系。油门位置变化导致燃油流量变化油门位置变化导致燃油流量变化 节流特节流特性性 燃油流量变化引起转速变化燃油流量变化引起转速变化 转速特性转速特性2022年8月11日14二、油门特性二、油门特性1、飞行状态不变，减小物理转速、飞行状态不变，减小物理转速n2022年8月11日1
9、5二、油门特性二、油门特性1、飞行状态不变，减小物理转速、飞行状态不变，减小物理转速n 转速降低，供油量减少转速降低，供油量减少 相似转速下降，沿共同工作线下移相似转速下降，沿共同工作线下移 流量、增压比均下降流量、增压比均下降 尾喷口工作状态：临界尾喷口工作状态：临界-亚临界亚临界 涡轮膨胀比：基本不变涡轮膨胀比：基本不变-逐渐变小逐渐变小2022年8月11日162*1388t*4()()TTkkcdxdxdxpA qpA q涡轮膨胀比：二、油门特性二、油门特性1、飞行状态不变，减小物理转速、飞行状态不变，减小物理转速n 思考：涡轮前温度如何变化？思考：涡轮前温度如何变化？先降后升先降后升2
10、022年8月11日17*t3k*t3,const TT高转速时：随的下降而下降低转速时（近慢车状态）：尾喷口亚临界，为维持功平衡，1*1k311()1)/1()rpkptmtc Tc T 压气机、涡轮功平衡：2*1388t*4()()TTkkcdxdxdxpA qpA q涡轮膨胀比：二、油门特性二、油门特性1、飞行状态不变，减小物理转速、飞行状态不变，减小物理转速n2022年8月11日18转速nhcor 推力进口qma增压比涡轮T3191765.721001215000.9579841.3693.09723 10.77675 1401.7970.968622.8885.90122 9.6187
11、35 1316.1580.8558514.2579.10951 8.571644 1236.1110.848604.2172.33357.543281148.6240.7538760.7865.43558 6.519086 1051.6130.730892.8859.66604 5.695047 967.64080.6523703.1553.85988 4.910278 884.61850.618421.6748.13805 4.257393 833.46020.5514560.2142.64368 3.721696 811.68480.511195.1937.01995 3.201927 7
12、96.96950.459005.04532.64436 2.823267 796.51030.47013.14828.24701 2.445982 797.99520.355423.18223.81608 2.111276833.49850.33969.96119.51747 1.791935 871.38370.252617.84415.13659 1.487142 914.91080.21250.5839.553472 1.214321043.542二、油门特性二、油门特性1、飞行状态不变，减小物理转速、飞行状态不变，减小物理转速n 推力变化推力变化 随转速下降随转速下降:增压比下降；增压
13、比下降；空气流量减少；空气流量减少；推力单调递减。推力单调递减。2022年8月11日190.20.40.60.81.0020000400006000080000100000 F(N)ncor二、油门特性二、油门特性1、飞行状态不变，减小物理转速、飞行状态不变，减小物理转速n 涡轮前温度变化涡轮前温度变化 转速下降首先引起转速下降首先引起:压气机增压比减小；压气机增压比减小；压气机功减小；压气机功减小；涡轮前温度下降；涡轮前温度下降；转速降低到一定程度后转速降低到一定程度后:尾喷口亚临界状态；尾喷口亚临界状态；涡轮膨胀比降低；涡轮膨胀比降低；涡轮前温度回升。涡轮前温度回升。2022年8月11日2
14、00.20.40.60.81.08001000120014001600 涡轮前温度（K）ncor发动机慢车状态，涡轮前温度并非最低二、油门特性二、油门特性1、飞行状态不变，减小物理转速、飞行状态不变，减小物理转速n 耗油率变化耗油率变化 转速下降首先引起转速下降首先引起:压气机效率提高 耗油率有所下降；转速降低到一定程度后转速降低到一定程度后:压气机、涡轮效率都下降 耗油率随之上升。耗油率随转速降低呈先耗油率随转速降低呈先减小后上升减小后上升的变化的变化2022年8月11日21二、油门特性二、油门特性2022年8月11日222、调整尾喷管临界截面积、调整尾喷管临界截面积A8 调大调大A8，导致
15、共同工作线下移导致共同工作线下移 SM 增压比增压比 涡轮前温度涡轮前温度 排气速度排气速度 推力推力 二、油门特性二、油门特性3、压气机之间级放气、压气机之间级放气 保持保持n=const，增加飞机引气量增加飞机引气量2022年8月11日23二、油门特性二、油门特性3、压气机之间级放气、压气机之间级放气 被调参数被调参数n=const 飞机引气增加，流经涡轮的工质相对减少飞机引气增加，流经涡轮的工质相对减少 尾喷口始终临界，涡轮膨胀比不变尾喷口始终临界，涡轮膨胀比不变 依据功平衡，涡轮前温度依据功平衡，涡轮前温度T3*增加增加 飞机引气相当于在压气机后放气，使工作飞机引气相当于在压气机后放气
16、，使工作点向远离喘振边界的方向移动点向远离喘振边界的方向移动2022年8月11日242*1*388t*4()()TTkkcdxdxdxpA qpA q涡轮膨胀比：1*1311()1)/(1)1()mapkkmaptmtqc Tqvfc T 引气压气机、涡轮功平衡：二、油门特性二、油门特性2022年8月11日253、压气机之间级放气、压气机之间级放气放气使放气使 SM 被放掉的气体被放掉的气体:消耗了压缩功消耗了压缩功;不参与涡轮作功不参与涡轮作功,单位涡轮单位涡轮功功,涡轮前温度涡轮前温度 增压比增压比 排气燃气流量排气燃气流量 推力推力 耗油率耗油率 二、油门特性二、油门特性2022年8月1
17、1日264、大气条件影响、大气条件影响 气温增加气温增加 导致气流密度下降，导致气流密度下降，空气流量减少空气流量减少 增压比减小增压比减小l推力下降推力下降l耗油率上升耗油率上升 气压降低气压降低 导致气流密度下降，导致气流密度下降，空气流量减少空气流量减少l推力下降推力下降l耗油率不变耗油率不变炎热的夏季和炎热的夏季和高原起飞问题高原起飞问题三、速度特性三、速度特性 定义定义 发动机调节规律一定，飞行高度一定，发动机发动机调节规律一定，飞行高度一定，发动机推力、耗油率等随飞行推力、耗油率等随飞行Ma的变化关系。的变化关系。2022年8月11日27三、速度特性三、速度特性 保持保持n=con
18、st，T3*=const，增加，增加Ma2022年8月11日28三、速度特性三、速度特性2022年8月11日29飞行Ma 高度H进口P1进口T1推力单位推力 耗油率转速nh转速nhcor进口qma燃油qmf涡轮qmg涡轮T3 涡轮Pith 喷口A800101325288.1591765.72 917.6572 0.100281 1300011002.556219 102.5562 15002.715189 0.2142370.20104190.9 290.45687058.47 853.0839 0.107541 130000.996023 102.0515 2.600665 104.6521
19、 15002.721959 0.2147110.40113134.3 297.3785589.38 793.8312 0.114498 130000.984375 107.8181 2.722178 110.5403 15002.742780.2161670.60129233.5 308.8786 87075.24 739.0845 0.121093 130000.965863 117.8152.928947 120.7439 15002.775877 0.2184780.80154421.6 324.9534 91127.05 687.2308 0.127459 130000.9416713
20、2.6004 3.22639135.8267 15002.818427 0.22144110191699345.5396 97103.03 634.7457 0.13394130000.913188 152.9794 3.612784 156.5922 15002.888013 0.2262851.20245444.3 370.5394 104712.9 581.7107 0.140861 130000.881845 180.0085 4.097208 184.1057 15002.970064 0.2319751.40321846.3 399.787114125.6 527.5927 0.1
21、48503 130000.848975 216.3139 4.707782 221.0217 15003.067591 0.2387111.60429445432.9082 124537472.1230.157516 130000.815852 263.7808 5.449063 269.2299 15003.171757 0.245871.80580152.5 469.7274 134734.2 415.2455 0.168797 130000.783225 324.4687 6.317411 330.7861 15003.272152 0.25272820790251.2 509.9561
22、43434.3 357.3156 0.183625 130000.751697 401.4217 7.316143 408.7379 15003.358673 0.2585892.201081996553.3051 148853.8 295.9678 0.204456 130000.721651 502.9391 8.453912 511.39315003.486928 0.2672782.401485724599.5066 147678.9 232.9688 0.236447 130000.693286 633.8997 9.6995643.5992 15003.623694 0.27648
23、92.602042687648.3302 135732.8 169.5222 0.292231 130000.66667800.6788 11.01816 811.6969 15003.742806 0.2844372.802808789699.5937 107270.5 105.9450.414443 130000.641781012.511 12.34931 1024.861 15003.836572 0.290617303859506753.1671 53356.35 41.56475 0.915338 130000.618534 1283.692 13.56642 1297.259 1
24、5003.925296 0.296415保持保持n=constn=const，T T3 3*=const=const，增大飞行，增大飞行MaMa三、速度特性三、速度特性 流量变化流量变化 随随Ma的增加，速度的增加，速度冲压作用使发动机冲压作用使发动机总增压比呈迅速上总增压比呈迅速上升趋势升趋势 qma 随飞行随飞行Ma增加增加而加大而加大2022年8月11日300.00.51.01.52.02.53.00200400600800100012001400空气流量（kg/s）Ma21*30*31(1)2ikakibmamgMppqqp 三、速度特性三、速度特性 单位推力的变化单位推力的变化 随随
25、Ma的增加，进气的增加，进气总温增加，压气机总温增加，压气机出口总温增加，使出口总温增加，使循环加热量不断减循环加热量不断减小，循环功减小小，循环功减小。Fs随随Ma的增加单调的增加单调减小减小2022年8月11日310.00.51.01.52.02.53.002004006008001000单位推力（N/kg）Ma090202VVFsVVWFs三、速度特性三、速度特性 推力变化推力变化 推力推力=qma Fs，两者综合作用使得推力变化，两者综合作用使得推力变化曲线呈马鞍形。曲线呈马鞍形。推力最大对应于：推力最大对应于：Ma 1.5 2.22022年8月11日320.00.51.01.52.0
26、2.53.0400006000080000100000120000140000160000推力（N）Ma三、速度特性三、速度特性 耗油率变化耗油率变化 因单位推力随飞行因单位推力随飞行Ma单调下降，导致单调下降，导致耗油率单调增加。耗油率单调增加。2022年8月11日333 6 0 0sfsfcF三、速度特性三、速度特性 总效率变化总效率变化 耗油率随耗油率随Ma单调增单调增加，并不意味经济加，并不意味经济性变差，因在飞行性变差，因在飞行Ma变化时只能用总变化时只能用总效率评价经济性。效率评价经济性。总效率随飞行总效率随飞行Ma先先增后降。增后降。Ma=2.53 0max2022年8月11日3
27、4pthaHuMaFsfsfc00036003600229000-2=thVVWqq有效功热量09021spF VVWV四、高度特性四、高度特性 定义：定义：发动机调节规律一定，飞行发动机调节规律一定，飞行Ma一定，发动机一定，发动机推力、耗油率等随飞行高度的变化关系。推力、耗油率等随飞行高度的变化关系。2022年8月11日35PaepKTkmPaHpKHTkmH338.611002553.500227.07.21611H22616)308.44/1(1013257.216)5.615.288(11H时：当时：当四、高度特性四、高度特性2022年8月11日36给定调节规律给定调节规律n=con
28、stn=const，T T3 3*=const=const，增大飞行高度，增大飞行高度飞行Ma 高度H进口P1进口T1推力单位推力 耗油率转速nh转速nhcor进口qma引气qm燃油qmf涡轮qmg涡轮T3 涡轮Pith 喷口A8喷口Ma80.80154421.6 324.9534 91127.05 687.2308 0.127459 130001132.6004 03.22639135.8267 15002.818427 0.221441 10.81136972.3 317.6453 84203.61 696.8965 0.126928 130001.011438 120.8266 02.9
29、68829 123.7954 15002.799655 0.220135 10.82121154.1 310.3346 77614.66 706.6044 0.126419 130001.023282 109.8417 02.725544 112.5673 15002.779913 0.2187610.83106847.9 303.0213 71359.05 716.3512 0.125932 130001.035557 99.61462 02.496211 102.1108 15002.759277 0.2173210.8493940.74 295.7056 65434.6726.1336
30、0.125465 130001.048288 90.11372 02.2804992.39421 15002.737823 0.215821 10.8582325.65 288.3878 59735.67 735.7260.125053 130001.061505 81.19282 02.075038 83.26786 15002.715864 0.214284 10.8671901.34 281.0679 53942.56 744.2979 0.124813 130001.075239 72.47442 01.870199 74.34462 15002.694828 0.212811 10.
31、8762572.21 273.7462 48589.18 752.9834 0.124565 130001.089523 64.52888 01.681256 66.21014 15002.673520.211318 10.8854248.04 266.4229 43651.84 761.7886 0.124311 130001.104396 57.30177 01.507337 58.80911 15002.651868 0.209798 10.8946843.92 259.0979 39107.61 770.7203 0.124052 130001.119898 50.74164 01.3
32、47652.08924 15002.629791 0.208246 10.81040280.01 251.7716 34758.6779.1751 0.12387130001.136075 44.60948 01.195984 45.80546 15002.608196 0.206727 10.81134481.38 244.44430663.89 787.0724 0.123742 130001.152977 38.95942 01.054001 40.01342 15002.589488 0.205411 10.81229448.44 244.5004 26182787.0127 0.12
33、3747 130001.152845 33.26757 00.899982 34.16756 15002.589629 0.205421 10.81325150.12 244.5004 22361.97 787.0679 0.123897 130001.152845 28.41175 00.769606 29.18135 15002.589551 0.205418 10.81421479.18 244.5004 19099.21 787.1194 0.124037 130001.152845 24.26469 00.658058 24.92275 15002.589478 0.205416 1
34、0.81518344.05 244.5004 16312.35 787.1634 0.124157 130001.152845 20.72296 00.5625821.28554 15002.589416 0.205413 1四、高度特性四、高度特性 流量变化流量变化 高度增加高度增加压力下压力下降降密度下降密度下降流流量减少量减少2022年8月11日37024681012141620406080100120140空气流量（kg/s）H(km)四、高度特性四、高度特性 单位推力变化单位推力变化 H11km 高度增加高度增加温度下降温度下降循环加循环加热比增加热比增加单位推单位推力增加力增加 H
35、 11km 高度增加高度增加温度不变温度不变循环功循环功不变不变单位推力不单位推力不变变2022年8月11日380246810121416680700720740760780800单位推力（N.s/kg）H(km)四、高度特性四、高度特性 推力变化推力变化 高度增加高度增加流量下流量下降占主导降占主导推力减推力减少少 推力推力 决定了飞机的决定了飞机的升限升限2022年8月11日390246810121416100002000030000400005000060000700008000090000100000推力（N）H(km)E四、高度特性四、高度特性 耗油率变化耗油率变化 H 0,Pt 0
36、 2022年8月11日45dnPnJdttPdtdnnJPPdtdJnMPMMdtdJMMMdtdJMaxIdlenntttkmtkmtfkt202)30()30(/)()(602*1*320)(11)30(tkkttkmamtmgtnnttTpCWWqWqPdnPnJdttMaxIdle五、过渡状态特性五、过渡状态特性1、加速过程、加速过程 影响加速性的因素影响加速性的因素 转动惯量转动惯量J 慢车转速慢车转速nidle 剩余功率剩余功率 Pt2022年8月11日46 增加涡轮功增加涡轮功 提高涡轮前温度提高涡轮前温度 耐热限制耐热限制 喘振限制喘振限制 富油熄火限制富油熄火限制 提高膨胀比
37、提高膨胀比 调节调节A8五、过渡状态特性五、过渡状态特性1、加速过程、加速过程2022年8月11日47加速过程发动机工作线加速过程发动机工作线转速、推力转速、推力 加速时间加速时间五、过渡状态特性五、过渡状态特性2、减速过程、减速过程 dn/dt 0,Pt 0 减少燃烧室供油，减少燃烧室供油，降低涡轮前温度，降低涡轮前温度，减少涡轮输出功率减少涡轮输出功率 受燃烧室贫油熄火受燃烧室贫油熄火限制限制 涡扇发动机要受风涡扇发动机要受风扇喘振限制扇喘振限制2022年8月11日48五、过渡状态特性五、过渡状态特性3、起动过程、起动过程 地面起动地面起动 0转速到慢车状态转速到慢车状态 最小平衡转速最小
38、平衡转速n 必须靠外动力源必须靠外动力源 分三个阶段分三个阶段 I 起动机带转起动机带转 II 起动机和涡轮共同带转起动机和涡轮共同带转 III 涡轮单独带转涡轮单独带转2022年8月11日49n1 点火转速点火转速n 最小平衡转速最小平衡转速 n2 起动机脱开转速起动机脱开转速五、过渡状态特性五、过渡状态特性3、起动过程、起动过程 空中起动空中起动 发动机处于自转状发动机处于自转状态态 n n,在允许范在允许范围内点火起动围内点火起动.2022年8月11日50n1 点火转速点火转速n 最小平衡转速最小平衡转速 n2 起动机脱开转速起动机脱开转速五、过渡状态特性五、过渡状态特性3、起动过程、起
39、动过程2022年8月11日51六、发动机基本工作状态六、发动机基本工作状态 发动机基本工作状态发动机基本工作状态 最大状态最大状态 额定额定最大连续状态最大连续状态 巡航状态巡航状态 慢车状态慢车状态 风车状态风车状态2022年8月11日52六、发动机基本工作状态六、发动机基本工作状态 最大状态最大状态 推力推力F=100%Fmax 转速转速 n=nmax 涡轮前温度涡轮前温度 T3*=T3*max 连续工作时间连续工作时间t 5-10min 快速起飞快速起飞爬升、机动飞行爬升、机动飞行 军用发动机可开通加力军用发动机可开通加力 最大加力 最小加力2022年8月11日530.20.40.60.
40、81.08001000120014001600 涡轮前温度（K）ncor0.20.40.60.81.00200004000060000800001000000.00.10.20.30.40.5sfc(kg/N.h)F(N)ncor六、发动机基本工作状态六、发动机基本工作状态 额定额定/最大连续状态最大连续状态 推力推力F 85%Fmax 转速转速 n nmax 涡轮前温度涡轮前温度 T3*T3*max 连续工作时间连续工作时间 t 30-60min 在寿命期内没有次数限制在寿命期内没有次数限制 起飞起飞爬升、高速飞行爬升、高速飞行2022年8月11日540.20.40.60.81.080010
41、00120014001600 涡轮前温度（K）ncor0.20.40.60.81.00200004000060000800001000000.00.10.20.30.40.5sfc(kg/N.h)F(N)ncor六、发动机基本工作状态六、发动机基本工作状态 巡航状态巡航状态 推力推力F=50-70%Fmax 转速转速 n 80%nmax 涡轮前温度涡轮前温度 T3*较低较低 耗油率耗油率sfc 较低较低 连续工作时间不受限制连续工作时间不受限制 长时间的亚音飞行长时间的亚音飞行2022年8月11日550.20.40.60.81.08001000120014001600 涡轮前温度（K）ncor
42、0.20.40.60.81.00200004000060000800001000000.00.10.20.30.40.5sfc(kg/N.h)F(N)ncor六、发动机基本工作状态六、发动机基本工作状态 慢车状态慢车状态 推力推力F 3-5%Fmax 转速转速 n30%nmax 涡轮前温度涡轮前温度 T3*较高较高 耗油率耗油率sfc非常高非常高 热端部件的冷却较差热端部件的冷却较差 连续工作时间连续工作时间 t 5min 主要用于下滑主要用于下滑着陆着陆,起飞待命等起飞待命等2022年8月11日560.20.40.60.81.08001000120014001600 涡轮前温度（K）ncor
43、0.20.40.60.81.00200004000060000800001000000.00.10.20.30.40.5sfc(kg/N.h)F(N)ncor六、发动机基本工作状态六、发动机基本工作状态 风车状态（特殊状态）风车状态（特殊状态）推力推力负值负值 转速转速一般不超过一般不超过15%nmax 涡轮前温度涡轮前温度与进口总温相当与进口总温相当 耗油率耗油率无无 连续工作时间连续工作时间 部分发动机有限制部分发动机有限制 在飞机飞行中发动机处于停车状态时，由进入在飞机飞行中发动机处于停车状态时，由进入发动机气流的冲击而驱动风扇和压气机空转的发动机气流的冲击而驱动风扇和压气机空转的工作状
44、态。工作状态。2022年8月11日57六、发动机基本工作状态六、发动机基本工作状态 在给定的飞行状态下，几何不可调发动机在给定的飞行状态下，几何不可调发动机 哪个工作状态耗油率最低？哪个工作状态耗油率最低？哪个工作状态耗油率最高？哪个工作状态耗油率最高？哪个工作状态耗油量最低？哪个工作状态耗油量最低？哪个工作状态耗油量最高？哪个工作状态耗油量最高？哪个工作状态涡轮前温度最高？哪个工作状态涡轮前温度最高？哪个工作状态涡轮前温度最低？哪个工作状态涡轮前温度最低？那个工作状态无连续使用时间限制？那个工作状态无连续使用时间限制？2022年8月11日58（巡航状态）（慢车状态）（慢车状态）（最大状态）（
45、最大状态）（巡航状态）（巡航状态）作业作业 航空发动机原理航空发动机原理西工大，廉筱纯西工大，廉筱纯 P238第第3、4、5题（题目抄录如下）题（题目抄录如下）1、试推导出单轴燃气涡轮发动机涡轮与压气、试推导出单轴燃气涡轮发动机涡轮与压气机的流量平衡方程。把该方程的图形表示机的流量平衡方程。把该方程的图形表示在压气机特性图上，并说明其物理意义。在压气机特性图上，并说明其物理意义。2022年8月11日59作业作业2、燃气涡轮发动机在涡轮导向器和尾喷管处、燃气涡轮发动机在涡轮导向器和尾喷管处在临界或超临界状态下时，为什么可以认在临界或超临界状态下时，为什么可以认为涡轮的落压比（即膨胀比）不变？调节
46、为涡轮的落压比（即膨胀比）不变？调节尾喷管或涡轮导向器临界截面面积对涡轮尾喷管或涡轮导向器临界截面面积对涡轮的落压比（即膨胀比）有何影响？如果尾的落压比（即膨胀比）有何影响？如果尾喷管处在亚临界状态时情况又如何？喷管处在亚临界状态时情况又如何？3、试推导出单轴燃气涡轮发动机在涡轮导向、试推导出单轴燃气涡轮发动机在涡轮导向器和尾喷管处在临界或超临界状态下时的器和尾喷管处在临界或超临界状态下时的涡轮与压气机的共同工作方程，并说明如涡轮与压气机的共同工作方程，并说明如何利用该方程求作共同工作线。何利用该方程求作共同工作线。2022年8月11日60%1001)()(11*qqSMkk喘振裕度喘振裕度2022年8月11日61 喘振裕度：喘振裕度：SM（12%）*k*k)(1q1)(q
