西安航空职业技术学院毕业设计论文涡扇发动机的压气机部件目录1概述 ................................................................................................................................................................2压气机的分类以及结构特点 .......................................................................................................................2.1 ..................................................................................................................................................................2.2 ..................................................................................................................................................................2.3 .................................................................................................................................................................2.3.1 ...........................................................................................................................................................2.3.2 ...........................................................................................................................................................2.3.3 ...........................................................................................................................................................2.3.4 ...........................................................................................................................................................2.3.5 ..........................................................................................................................................................3压气机的工作原理 ........................................................................................................................................3.1离心式压气机的工作原理......................................................................................................................3.2轴流式压气机的工作原理...................................................................................................................... 4压气机的材料 ...............................................................................................................................................56压气机常见故障的诊断以及维修 ................................................................................................................ ......................................................................................................................................................................谢辞 ...............................................................................................................................................................参考文献 ...........................................................................................................................................................附录 ................................................................................................................................................................1概述发动机是飞行器的“心脏”,是在高温、高压、高转速的恶劣环境下长期反复使用的热力机械,对飞行器的性能具有极其重要的作用。
航空发动机技术历来是世界军事强国优先发展、高度垄断、严密封锁的关键技术,是一个国家军事装备水平、科技工业实力和综合国力的重要标志之一。
目前,世界上只有美、俄、英、法等少数国家具有设计、生产航空发动机的能力,以前我国的发动机生产基本上都是购进前苏联的然后进行仿制生产,现在我国的发动机设计与研制有了一定的起色,但还处于处于初期的发展阶段,前进之路苦难重重,并且有很长的路要走。
航空发动机主要包括活塞发动机、涡轴发动机、涡桨发动机、涡喷发动机和涡扇发动机等几个类型。
活塞发动机目前主要是用做低成本无人机和初级教练机的动力装置;涡轴发动机是直升机的动力装置;涡喷、涡扇发动机则是航空发动机的主体,广泛用于战斗机、大型运输机和客机。
压气机是发动机的一个重要部件,它接受涡轮的输出功对流过它的空气连续做功,从而提高空气的压力,本文主要以涡扇发动机的压气机为主线对发动机的压气机部件做一些系统的介绍和讲解。
2压气机的分类以及结构特点根据压气机的结构形式和气流的流动特点,可以把它分为轴流是和离心式两种,以下就对这两种压气机做重点介绍和说明2.1离心式压气机离心式压气机(如图13-1)是一个单级或二级装置,用叶轮加速空气,用扩压器来提高空气压力,离心式压气机通常比轴流式压气机更结实,也比较容易制造,由于结构简单的特点它被小型发动机所采用。
离心式压气机有单面或双面叶轮,有时采用双级单面叶轮。
叶轮支撑于机匣里面,机匣还包容一圈扩压器导向叶片。
如果采用了双面进气叶轮,流向后侧面的空气流要逆向进入叶轮,并需要一个稳压室。
离心压气机主要是由叶轮、扩压器和进气系统组成。
叶轮含有一个锻造的盘,在一侧或两侧有整体式径向配置的导向叶片(如图13-1所示),与压气机机匣一起形成了收敛通道。
导向叶片可以是后掠的,但为了易于制造,通常采用径向平直导向叶片。
为了使空气从进气道中的轴向气流易于进入旋转的叶轮,叶轮中心部分的导向叶片做成向旋转方向弯曲。
弯曲部分可以与径向导向叶片为一整体,或者单独制成,以使制造更加容易和更为精确。
扩压器组件可以和压气机机匣制造成一个整体件,或者是一个单独连接的组件。
扩压器组件上有许多导向叶片,这些叶片做成与叶轮相切。
导向叶片通道呈扩张型(如图13-4所示),以便将动能转换成压力能。
叶轮与扩压器之间的间隙是一个重要的参数,因此此间隙太大,漏气会过多,压气机效率就低,间隙太小会形成空气动力抖动冲击,此冲击会传给叶轮,造成气流不稳定以及振动。
2.2轴流式压气机轴流式压气机(如图13-2和13-3所示)是一个多级装置,用交替布置的一排排旋转的(转子)叶片和静止的(静子)叶片来加速空气并使之扩压,直到达到要求的压力。
在某些情况下,尤其是在小型发动机上,用一个轴流式压气机来给离心压气机的进口气流增压。
轴流式压气机比同样迎面面积的离心式压气机吸入多得多的空气,并能从设计上得到高得多的增压比。
因为空气流量是决定推力大小的一个重要因素,这意味着在同样的迎面面积条件下,轴流式压气机将产生更大的推力。
再加上通过增加压气机级数就能增加增压比(高增压比改善了效率,并进而改善发动机给定推力下的耗油率)的这种能力,使得大多数发动机设计采用轴流式压气机。
轴流式压气机是由一个转动件和一个静止件组成的,如图13-2、图13-3所示。
转动件(又称为转子或工作叶轮)包括转子叶片(或称为动叶、工作叶片)、轮盘和轮轴,静止件(又称为整流环、导流环)包括静止叶片(或称为静叶、整流叶片、导流叶片)和机匣。