航空发动机原理题
1. 喷气发动机主燃烧室的功用:把压气机增压后的空气经过喷油燃烧提高温度,然后流向涡轮膨胀做功。
2. 对涡喷发动机主燃烧室的要求:燃烧效率高,燃烧稳定范围宽,在飞机飞行包线内可靠点火,总压损失小,出口温度分布均匀,排气污染小,结构可靠,重量轻,寿命长。
3. 燃烧室结构:主要由扩压气、内外机匣、火焰筒、供油系统和点火系统等构成。内外机匣与火焰筒壁之间构成了燃烧室内外环道,火焰筒包括了头部区、主燃区、补燃区和掺混区等四个区域。头部区主要由帽罩、涡流器等组成。火焰筒壁面开有主燃孔、补燃孔、掺混孔和冷却孔等。根据性能、结构要求采用了不同类型的喷嘴,包括压力雾化喷嘴、气动雾化喷嘴、直射式喷嘴、蒸发管和甩油盘等。
4. 燃烧室类型:单管燃烧室,环管燃烧室,环行燃烧室。
5. 性能参数:燃烧效率,总压损失系数和流阻系数,出口温度场分布,燃油消耗率sfc,容热强度,油气参数(1.油气比fa:燃烧室燃油质量流量与空气质量流量Wa之比2.余气系数:实际供给的空气量和燃料完全燃烧的理论空气量之比,3.当量油气比Φ:实际油气比与化学恰当油气比之间的比值。)
6. 化学反映速率:某个反应物的消耗速率或产物的生成速率除以他的化学计量系数。
7. 质量作用定律:在温度不变的条件下,化学反应速率与参与反应的各反应物浓度的乘积成正比,其中反映物浓度的指数为化学计量系数。
8. 反应级数:反应速率与反应物的浓度的几次方成正比例,动力学上称为几级反应。反映级数也就是质量作用定律中各反应物浓度项的指数之和。
9. 影响反应速率的因素:压力、浓度、温度
10. 着火条件:如果在一定初始条件(对闭口系统)或边界条件(对开口系统)下,系统温度出现一个剧烈升高的过度过程,使系统在某个瞬间或某个空间达到高温反映态(即燃烧态),实现这个过度过程的初始条件或边界条件就称为“着火条件”
11.放热速率(可燃气体在单位时间内反应放出的热量)>散热速率(可燃混气在单位体积单位时间内平均向环境散发的热量),则能成功着火。
12.着火感应期:指混气由开始发生反应到燃烧出现的一段时间。
13.火焰传播:当可燃混气处于静止状态湖层流流动状态时,可燃混气的火焰锋面不断向未燃部分推进,称之为层流火焰传播。当火焰传播过程中可燃混气处于湍流状态时,称之为湍流火焰传播。
14.火焰传播速度:火焰前锋沿其法线方向朝新鲜混气传播的速度。,假定火焰前锋为一平面,已知,新鲜混气的绝对速度为,火焰面移动的绝对速度为,则火焰传播速度,如果,此时火焰固定不动。如果,火焰传播到新鲜混气中去,造成所谓“回火”现象。反之,则新鲜混气会把火焰锋面吹离原来的位置,甚至出现“吹熄”。
15.层流火焰传播理论:一.热理论,认为控制火焰传播的主要机理为从反应区到未燃区域的热传导。二.扩散理论,认为来自反应区的链载体的逆向扩散是控制层流火焰传播的主要因
素。三.综合理论,认为热的传导和活性粒子的扩散对火焰传播可能有同等重要的影响。
16.影响层流火焰传播的因素:
航空发动机原理A.压力,总体而言压力对火焰传播速度的影响较小。
B.可燃混气的初温的影响,,其中c=1.5~2
C.混气成分的影响,在任何一个初始温度下,均存在一个最佳混气成分,此时火焰传播速度最大。对于每一种混气,都存在一个火焰传播的浓度界限,当浓度太贫或太富时,火焰就不能传播。
D.混气性质的影响,混气性质不同,导温系数不同,活化能及火焰温度也不同。当导温系数增加,活化能减少或火焰温度增加时,火焰传播速度增大。
E.燃烧尺寸的影响,当管径或容器尺寸小到某个临界值时,由于火焰单位容积的散热量太大,生热量不足,火焰便不能传播。这个临界管径或尺寸叫淬熄距离K为常数。
17.湍流预混火焰传播特点:火焰长度缩短,焰锋变宽,并有明显的噪声,焰锋不再是光滑的表面,而是抖动的粗糙表面。
18湍流火焰里混气的燃烧速率明显增加的原因:一.湍流流动使火焰变形,火焰表面积增加,增大了反应区;二.湍流加速了热量和活性中间产物的传输,使反应速率增加;三.湍流加快了新鲜混气和燃气之间的混合,缩短了混合时间,提高了燃烧速度。
19 火焰稳定条件:一维层流火焰(为了保证一维火焰的稳定,既不回火,又不吹熄,就必须使火焰传播速度与可燃混气的流动速度相等),锥行火焰(1,满足余弦定律,即可燃混气的法向分速度等于火焰传播速度;2,有固定的点火源),高速混气流()
20扩压器的类型:扩压器可分为气动式扩压器和突扩扩压器两大类。气动扩压器包括直壁环行扩压器和曲壁环行扩压器,突扩扩压器除自身外,还发展了涡控扩压器。
21 扩压器性能参数:结构参数,静压恢复系数Cp,总压损失系数和总压恢复系数,扩压器效率
22 燃烧室空气流动:空气从压气机进入燃烧室后,首先在扩压器中降低速度,提高静压,
然后一部分空气经头部的涡流器和其余进气孔进入火焰筒,称为第一股空气,另一部分流入内外环道后分别经主燃孔、中间孔、掺混孔和冷却孔进入火焰筒,统称为第二股空气。
23 可燃混气的形成过程主要包括燃油雾化、蒸发和掺混三个物理过程,三者之间密切相关,燃油喷射雾化是蒸发的前提条件,是可燃混气形成的关键。
24 喷嘴的类型
25 燃油雾化基本原理,MMDSMD
26 雾化过程都是气动力、惯性力、表面张力和粘性力这四种力相互作用的结果。
27 火焰筒冷却结构:气膜冷却,对流气膜冷却,冲击气膜冷却,发散式冷却,席壁式冷却,层板冷却,CMC火焰筒壁,分块式火焰筒

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