发动机原理第一章节 shangzai.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 7 临界参数 * 分析下面的绝能流动方程 气流速度与当地音速都在变化,不易计算Ma 定义气流速度与临界速度之比为速度系数,其与Ma有单值对应关系 8 速度系数 * 区别 与Ma的关系 8 速度系数 * Ma=0 λ=0 Ma=1 λ=1 Ma1 λ1 Ma1 λ1 Ma= ∞ 8 速度系数 * 思考题：在绝能流动中，如果气流速度增加2倍，那么下面的论述是否正确？ （1）Ma增加2倍 （2）λ增加两倍 8 速度系数 * 在流量公式中，ρ、V随A的变化而变化， 难以计算 引入新定义： 密流：通过单位面积的流量 9 密流函数 * 密流函数（流量函数、无量纲密流） 所研究截面密流与对应的临界截面密流之比 流量： 面积： 密流： 密流函数： 9 密流函数 * 与 的关系 9 密流函数 * 对于一维绝能流管： 若气流为亚音速，随着流速增加，密流增加； 若气流 为超声速，随着流速增加，密流减小。 用密流函数表示流量公式： 9 密流函数 * 以上公式的推导： 9 密流函数 * 思考题： 亚音速气流在收缩管道中等熵加速，并在出口达到临界状态，如果： （1）增加进口气流的总压，流量如何变化？排气速度如何变化，喷管出口的静压如何变化？为什么？ （2）增加进口气流的总温，流量如何变化？排气速度如何变化？喷管出口静温如何变化？为什么？ 9 密流函数 * 思考题： 亚音速气流在收缩管道中等熵加速，并在出口达到亚临界状态，如果： （1）增加进口气流的总压，流量如何变化？排气速度如何变化，喷管出口的静压如何变化？为什么？ （2）增加进口气流的总温，流量如何变化？排气速度如何变化？喷管出口静温如何变化？为什么？ 9 密流函数 * 在喷气发动机的进气道、压气机、涡轮导向器和非正常设计的尾喷管都会存在激波。 正激波前流速必为超音速，之后必为亚音速。 激波的传播速度大于音速 10 激波 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * CFM56发动机 * 气动热力学基础 1、连续方程 2、能量方程 3、音速 4、马赫数 5、滞止参数 6、变截面管流 7、临界参数 8、速度系数 9、密流函数 10、激波 1、连续方程 * 2、能量方程 * 同时可以看出，气体在变截面流管中的流动，气流的速度与温度同时变化。 气体加速，T降低 宏观动能 ← 内部储能 气体减速，T升高 宏观内能 → 内部储能 示例 * 以发动机的进气道为例。 V0=0 进口速度124.3m/s T0=288.15K 进口温度280.4K 示例 * 以发动机的尾喷管为例。 尾喷管进口速度174m/s、出口速度417m/s 尾喷管进口温度507.6K 出口温度442.6K 3、音速 * 音速随当地温度变化而变化,并不是定值 示例: T=15?C C=340.3m/s 4、马赫数 * Ma：气体速度与当地音速之比 Ma=0.3 Ma=0.6？ 作业1 * （1）飞机的Ma增加1倍，其空速是否也增加一倍？为什么？ （2）气体在尾喷管中Ma增加1倍，气流速度是否也增加1倍？为什么？ 5.滞止参数 稳态一维定常流动的能量方程： 定常流动中v等熵地将为0的点，称为驻点、滞止点。 * 5.滞止参数 定比热容的理想气体： 带入总焓的公式，可得到 * 5.滞止参数 * 5.滞止参数 环境温度：15?C、 音速C=340m/s 行走 1m/s Ma=0.003 T=15.0005 ?C 自行车 18km/h Ma=0.015 T=15.0125 ?C 汽车 108km/h Ma=0.088 T=15.4482 ?C 客机 700km/h Ma=0.57 T=33.7403 ?C 战斗机 2Ma T=245.319 ?C 流星 10000km/h T=3830.53 ?C * 发动机喷管速度演示 常规风速12级风32m/s 发动机地面慢车喷