航空燃气涡轮发动机结构PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 航空燃气涡轮发动机的功用与要求 1

1.2 航空燃气涡轮发动机的基本类型 2

1.2.1 涡喷发动机 5

1.2.2 涡桨发动机 6

1.2.3 涡轴发动机 7

1.2.4 涡扇发动机 9

1.2.5 螺桨风扇发动机 13

1.3 航空燃气涡轮发动机发展概况 17

思考题 22

第2章 压气机 23

2.1 概述 23

2.2 轴流压气机转子 32

2.2.1 转子的基本结构形式 32

2.2.2 转子叶片及其与轮盘的连接 46

2.3 轴流压气机静子 60

2.3.1 风扇静子机匣 61

2.3.2 压气机机匣与静子叶片 64

2.4 进气、防冰与防外物进入装置 71

2.4.1 进气机匣与进口导流叶片 71

2.4.2 防冰装置 71

2.4.3 防止外物打伤的措施 73

2.5 防喘振装置 76

2.5.1 放气机构 77

2.5.2 可调进口导流叶片与可调静子叶片 78

2.5.3 可变弯度的进口导流叶片 79

2.5.4 处理机匣 80

2.5.5 多转子发动机 80

2.6 离心压气机 81

2.6.1 概述 81

2.6.2 结构 85

2.7 压气机主要零件的材料及表面防护 90

2.7.1 钛合金 90

2.7.2 高温合金 92

2.7.3 铝合金 92

2.7.4 合金钢 92

2.7.5 复合材料 93

2.7.6 表面防护 93

2.8 典型故障 97

2.8.1 外来物打伤 97

2.8.2 压气机钛着火故障 98

思考题 104

第3章 涡轮 105

3.1 概述 105

3.2 涡轮转子 112

3.2.1 转子的连接结构 112

3.2.2 转子叶片及其与轮盘的连接 122

3.3 涡轮静子 134

3.3.1 涡轮机匣 135

3.3.2 导向器 143

3.4 涡轮部件的冷却 151

3.4.1 涡轮主要零件的温度分布 151

3.4.2 涡轮部件的冷却系统 154

3.5 涡轮主要零件的材料及其表面防护 164

3.5.1 涡轮叶片 164

3.5.2 涡轮盘 166

3.5.3 涡轮轴 166

3.5.4 涡轮机匣、衬段及导向器内外环 166

3.6 典型故障 169

3.6.1 低压涡轮轴飞转 169

3.6.2 涡轮盘榫齿裂纹 171

3.6.3 涡轮叶片故障 173

思考题 174

第4章 燃烧室与加力燃烧室 175

4.1 燃烧室 175

4.1.1 概述 175

4.1.2 燃烧室的基本类型 179

4.1.3 燃烧室基本构件的结构 198

4.1.4 燃烧室主要零件的材料及其表面防护 219

4.1.5 典型故障 221

4.2 加力燃烧室 222

4.2.1 概述 222

4.2.2 加力燃烧室的结构 225

4.2.3 加力燃烧室基本构件的结构 235

4.2.4 加力燃烧室的材料 243

思考题 243

第5章 排气装置 244

5.1 尾喷管 244

5.1.1 直流式尾喷管 244

5.1.2 推力矢量喷管 257

5.2 反推力装置 261

5.2.1 概述 261

5.2.2 反推力装置的基本结构 262

思考题 263

第6章 减速器 264

6.1 概述 264

6.1.1 涡桨发动机的减速器 264

6.1.2 涡轴发动机的减速器 266

6.1.3 涡扇发动机的减速器 266

6.2 减速器的结构 268

6.2.1 涡桨发动机的减速器结构 268

6.2.2 涡轴发动机的减速器结构 273

6.2.3 涡扇发动机的减速器结构 275

6.3 测扭机构 278

思考题 281

第7章 总体结构 282

7.1 负荷与受力分析 282

7.1.1 作用在各主要零组件上的负荷 282

7.1.2 气体轴向力与发动机的推力 282

7.1.3 发动机各部件上气体轴向力的分布及转子轴向力的减荷 286

7.1.4 气体力作用于组合件上的扭矩 289

7.1.5 惯性力与惯性力矩 291

7.2 转子支承方案 293

7.2.1 单转子支承方案 295

7.2.2 双转子支承方案 298

7.2.3 三转子支承方案 304

7.2.4 止推支点在转子中的位置 306

7.3 联轴器 307

7.3.1 刚性联轴器 307

7.3.2 柔性联轴器 310

7.4 支承结构 316

7.4.1 基本要求 316

7.4.2 典型支承结构 318

7.4.3 滚动轴承的打滑与滑蹭损伤 329

7.4.4 带弹性支座挤压油膜的支点结构 331

7.5 承力系统 334

7.5.1 承力框架 335

7.5.2 发动机安装节 342

思考题 344

第8章 附件传动装置与附属系统 345

8.1 附件及附件传动装置 345

8.1.1 发动机附件 345

8.1.2 附件传动装置 346

8.2 滑油系统 361

8.2.1 概述 361

8.2.2 供油量与滑油箱 361

8.2.3 滑油 364

8.2.4 滑油系统 365

8.2.5 几种典型的滑油系统 366

8.3 启动系统 373

8.3.1 概述 373

8.3.2 燃气涡轮发动机的启动过程 373

8.3.3 启动机 375

思考题 378

第9章 环保要求与防范措施 379

9.1 概述 379

9.1.1 航空发动机噪声的评价标准 379

9.1.2 航空发动机排放的要求 383

9.2 发动机噪声源 385

9.2.1 叶轮机的噪声源 386

9.2.2 排气噪声源 387

9.2.3 噪声辐射的指向性 388

9.3 发动机中抑制噪声的方法 389

9.3.1 叶轮机噪声的抑制 390

9.3.2 排气噪声的抑制 392

9.3.3 吸声衬垫 396

9.4 燃烧室的排放 401

9.4.1 污染排放的主要因素 401

9.4.2 排气污染物的控制技术 402

9.4.3 低排放燃烧室 405

思考题 410

第10章 安全设计与防错设计 411

10.1 安全设计 411

10.1.1 防止低压涡轮轴飞转的措施 411

10.1.2 防止风扇转子甩出的措施 414

10.1.3 防止风扇叶片甩脱后产生过大振动 415

10.1.4 滑油系统中设置最低滑油压力警告装置 416

10.2 防错设计 416

思考题 418

第11章 特种燃气涡轮发动机 419

11.1 飞机辅助动力装置 419

11.1.1 概述 419

11.1.2 结构 419

11.2 助推发动机与升力发动机 424

11.2.1 概述 424

11.2.2 助推发动机 425

11.2.3 升力发动机 426

11.3 一次使用发动机 429

11.3.1 一次使用发动机的设计原则 429

11.3.2 一次使用发动机的设计方法 429

11.3.3 典型一次使用发动机的结构分析 432

思考题 439

第12章 航空发动机的研制与使用 440

12.1 航空发动机的研制 440

12.1.1 航空发动机的基础研究 441

12.1.2 航空发动机的预先研究 441

12.1.3 航空发动机的型号研制 443

12.1.4 航空发动机的使用发展 444

12.2 航空发动机的结构完整性 444

12.2.1 概述 444

12.2.2 发动机的结构完整性 445

12.2.3 发动机的包容性 449

12.3 航空发动机的寿命与可靠性 450

12.3.1 航空发动机寿命的概念 450

12.3.2 航空发动机可靠性的概念 452

12.3.3 航空发动机的可靠性指标 454

12.3.4 航空发动机的延寿 456

12.4 航空发动机的维修性 457

12.4.1 维修性的主要指标 457

12.4.2 维修方式 458

12.4.3 发动机的维修性设计 459

12.5 现代航空发动机的研制特点 461

12.5.1 早期的F100发动机 461

12.5.2 提高可靠性的F100—PW—220发动机 462

12.5.3 F100—PW—229发动机 463

12.5.4 F119—PW—100发动机 464

思考题 465

参考文献 466