北航 航空燃气轮机结构设计期末考试复习宝典 下载本文

<一>目的:提高涡轮前燃气温度T*4, 以提高发动机性能;在涡轮前燃气温度 T*4给定时,降低零件工作温度到允许范围内,以保证这些零件具有必要的机械强度; 使零件内温分布均匀,减少热应力;提高零件表面耐蚀性,将零件与燃气涡轮气流隔开,避免对零件表面的侵蚀;尽可能采用廉价耐热材料。

<二> 要求:考虑冷却空气的压力、流量、温度和清洁,以保证冷却的有效性, <三>措施:盘的冷却:空气沿轮侧面径向吹风冷却;空气吹过叶片根部榫槽间隙。 涡轮叶片的冷却:对流冷却、喷射对流、 气膜冷却、发散冷却。 <四>冷却对象: 叶片榫头、 涡轮盘、第一级导向叶片、轴承、承力环 、涡轮外环

17. 简述叶尖部分采用的特殊结

答:叶尖“ 切角”,叶顶带冠,环形护圈、变功量 、可控涡设计的叶片,正交叶片。

18.燃烧室要求 答:

1. 各种条件下稳定燃烧不脉动、息火; 2. 具有高的完全燃烧度和最小散热损失; 3. 具有大的容热强度; 4. 出口流场符合要求;

5. 流体阻力小; (总压恢复系数 ) 6. 结构简单,维修方便寿命长; 7. 启动性能好 ,高空再起启动性能好

20. 加力燃烧室的工作特点和构造: 加力燃烧室的工作特点和构造: 答:为了燃油完全烧,加力室需要有足够的长度;

涡轮出口气流速度快,对点火燃烧和稳定焰不利必须设计扩 压器,并采用火焰稳定; 进口处气体压力低 ,随飞行速度和高变化大应该用预燃室:

要有足够的强度和刚度;启动迅速,推力增加平稳,必须有可调节的尾喷口; 应对加力燃烧室壳体及尾喷管进行冷却,并对机舱进行隔热。

21. 对支承结构的设计要求。

答:保证转子的横向刚性和可靠地承受转子的负荷,还应使发动机结构简单、拆卸方便。 需要解决转子采用几个支承结构(点)、支点形式、安排在何处等方案设计。

22. 涡轮附近的支承结构特点是什么?

答:涡轮附近支承结构的主要问题是热影响较大。不但注意在选择轴承的材料,而且在结构上还要采用隔热措施,防止高温源向轴承大量传热,同时要增加滑油供量加强冷却,以避免轴承工作恶化。

23. 发动机的静子承力系统有哪几种典型方案? 答:单转子发动机传力方案

内传力方案; 外传力方案; 内外混合传力方案, 内外平行传力方案。

双转子发动机传力方案:__________.

24.简述加力燃烧室扩压器的功用及结构特点 答:功能:降速,增压。

结构特点: 1) 内锥体为截锥形:缩短长度,形成回流; 2)外壁 为圆柱形:便于和机匣联接

25. 燃油喷嘴的功用是什么? 主要有哪几种类型?

燃油喷嘴的功用是将雾化(或汽),加速混合气形成,保证稳定燃烧和提高效率。 ①离心喷嘴;②气动喷③蒸发喷嘴(蒸发管);④甩油盘式喷嘴

26.简述加力燃烧室燃油喷嘴的特点

答: 1) 喷油量须由自动控制实现,不能人为随意调节; 2) 喷嘴位置和稳定器形成密切相关; 3)喷嘴小而数量多,以保证雾化

27. 加力燃烧室预系统的功用?涡扇发动机加力燃烧室常采哪几种预燃方式,为什么? 答:加力燃烧室预燃系统的功用是:

在发动机起动加力燃烧室时,迅速、 安全、可靠地点燃加力烧室的油气混合气。

减少压力脉动,防止气机喘振。

①采用值班火焰稳定器,实行软点火,即先在稳定器内部供油点火,然后再在整个加力燃烧室分区起动;

②采用分区、分压供油,保证供油量均匀变化,避免压力脉动,并可使发动机推力连续可调; ③为了防止点火未成前就大量供油,有些发动机采用点火检测器和喷口随动机构。

28. 火焰稳定器的功用? 有哪几种类型?

答:功用:使气流产生紊流,形成回流区,加速混气的形成和加强燃烧过程,稳定火焰和提高完全燃烧度。

类型: ①机器式火焰稳定器。包括:V型槽式环形的稳定器, V型槽式的径向稳定器;蒸发式火焰稳定器;沙丘驻涡火焰稳定器 ②气动式火焰稳定器。

29.涡喷、涡扇、军用涡扇分别是在何年代问世的? 答:涡喷 二十世纪三十年代;

涡扇:1960~1962 军用涡扇:1966~1967

30. 简述涡轮风扇发动机的基本类型。 简述涡轮风扇发动机的基本类型。 答:不带加力,带加力,分排,混排,高涵道比,低涵道比。

31.什么是涵道比? 涡扇发动机如何按涵道比分类? 答:(一) B/T,外涵与内涵空气流量比;

(二)高涵道比涡扇( GE90), 低涵道比涡扇( Al -37fn)

32. 从发动机结构剖面图上,可以得到哪些结构信息?

答:发动机类型;轴数;压气机级数;燃烧室类型;支点位置;支点类型

33. 航空燃气涡轮发动机中,两种基本类型压气机的优缺点有哪些?

答:(一)轴流压气机增压比高、效率高,单位面积空气质量流大,迎风阻力小,但是单级压比小,结构复杂;

(二)离心式压气机结构简单、工作可靠,稳定工作范围较宽、单级 压比高,但是迎风面积大,难于获得更高的总增压比。

34. 在盘鼓式转子中,恰当半径是什么?在什么 情况下是盘加强鼓?

答:一)某一中间半径处,两者自由变形相等联成一体后相互没有约束,即无力的作用,这个半径成为恰当半径。

二)当轮盘的自由变形大于鼓筒的自由变形;实际变形处于两者自由变形之间, 具体的数值视两者受力大小而定,对轮盘来说,变形减少了,周向应力也减小了;至于鼓筒来说,变形增大了,周向应力增大了。

35. 转子级间联结方法有哪些

答: 转子间1> 不可拆卸 2> 可拆卸 3> 部分不可拆部分可拆的混合式。

36. 转子结构的传扭方法有几种?

答:不可拆卸, 例wp7靠径向销钉和配合摩擦力传递扭矩; 可拆卸: 例,D30ky端面圆弧齿传扭; 混合式: al31f占全了; cfm56精制短螺栓。

37. 如何区分盘鼓式转子和加强的盘式转子? 答: P40 图 3.6 _c\\d

38. 双转子涡轮风扇发动机的中介机匣与中间机匣的区别及功用是什么?

答:中间机匣在外,包括低压压气机机匣中介机匣,高压压气机机匣; 包含关系。

39. 涡轮机匣和压气机机匣相比的结构特点是什么? 答:整体的 ----涡轮机匣;分段、分半的 -- 压气机机匣

40. 简述篦齿密封的基本原理。

答:篦齿形成若干个空腔。封气装置两侧总压差 p0 -p2 不变;由于分割,漏气截面两侧的压差减少。同时尽可能小地保留间隙,因为篦齿为刀刃式,齿尖做的很薄,一旦与静子相碰,也不会引起严重后果。

减少压差的同时,较少了漏气面积,有效减少漏气量。