涡轮式发动机口试辅导Word下载.docx
《涡轮式发动机口试辅导Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《涡轮式发动机口试辅导Word下载.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
喘振裕度？
在进入压气机空气的总温和总压不变的情况下，压气机的增压比和效率随进入压气机空气的流量和压气机转速的变化规律称为压气机的流量特性。
将各转速下的不稳定工作点的连接的曲线称为喘振边界。
喘振的边界线和工作线之间的距离通常用喘振裕度衡量。
即同一空气流量下，喘振点和工作点的增压比之差与工作点增压比的比值、
8.压气机喘振？
根本原因？
喘振是指气流沿压气机轴线方向发生的低频高振幅的震荡现象。
导致喘振的根本原因是压气机在非设计状态下工作，气流在叶背处发生分离
9.什么是进入压气机叶片气流的攻角？
影响攻角的因素有哪些？
物理意义是什么？
工作叶轮进口处相对速度的方向与叶片弦线之间的夹角叫攻角。
影响因素：
转速和工作叶轮进口处的绝对速度的大小和方向。
正攻角过大，使气流在叶背处发生分离。
复攻角过大，会使气流在叶盆处发生分离。
10.进气道的冲压比？
影响其的因素？
进气道出口处的总压与来流的静压比值。
流动损失、飞行速度和大气温度当大气温度和飞行速度一定时，流动的损失大，冲压比下降；
当飞行速度和温度一定时，大气温度上升，冲压比下降、
11.燃烧室中的主燃区、补燃区、掺混区德主要作用是什么？
来自于压气机的空气分成两股，第一股占总进气量的25%通过旋流器进入燃烧室，与燃油混合，形成余气系数稍小于1的混合空气，在主燃区进行燃烧。
从火焰筒侧壁的小孔进入燃烧室的第二股进气与主燃区剩下的燃油在补燃区进行补充燃烧。
在掺杂区，第二股空气与燃气混合，主要是降低燃气温度并使燃烧室出口温度分布满足涡轮的要求，冷却保护火焰筒。
12.燃烧室中的余气系数是如何定义的？
其物理意义是什么？
余气系数是进入燃烧室的空气流量与进入燃烧室的燃油流量完全燃烧所需要的最少的理论空气流量之比
余气系数小于1时，为富油；
大于1时，为贫油。
13.燃烧室中的一股气流和二股气流的主要功用是什么？
第一股气流由燃烧室头部进入，与燃油混合，进行燃烧；
14.第二股气流由火焰筒侧壁小孔进入燃烧室，进行补充燃烧;
与燃气掺混，降低燃气的温度；
控制燃烧室出口处的温度分布，以满足涡轮对温度的要求；
冷却保护火焰筒。
15.燃烧室中安装旋流器的主要作用是什么？
若干旋流片按一定角度周向排列组成旋流器，安装在火焰筒前部，空气流过旋流器时，由轴向运动变成旋转运动，气流被惯性离心力甩向四周，使燃烧室的中心部分形成一个低压区，于是火焰筒四周及一部分高温燃气便向低压区流动，形成回流，使气流轴向速度比较小，形成稳定燃烧的点火源，提高燃烧效率。
16.燃烧室常见故障是什么？
造成这些故障的主要原因是什么？
故障：
局部过热和熄火，局部过热会使火焰筒各处温差过大引起变形或裂纹。
局部过热原因：
燃油分布不均和空气流动遭到破坏
熄火分贫油熄火和富油熄火，原因是油气比超出稳定燃烧范围
补充不是常见故障（燃烧产物造成腐蚀，温度梯度产生蠕变失效，振动力产生疲劳）
17.进口导向叶片的功能是什么？
决定进入压气机叶片气流攻角的因素是什么？
进口导向叶片引导气流以最合适的角度进入压气机
因素：
工作叶轮进口处的绝对速度的大小和方向，压气机的转速。
18.简要说明压气机中间级放气防喘的原理？
压气机中间级放气防喘原理是通过改变流量来改变工作叶轮进口处的绝对速度的（轴向分量）大小来改变其相对速度的大小和方向，减小攻角，达到防喘的目的。
19.涡轮风扇发动机采用的燃烧室类型？
为什么？
环型燃烧室。
优点：
环形面积利用率高；
迎风面积小；
重量轻；
点火性能好；
总压损失小；
出口温度分布能满足要求。
20.进气道的功用是什么？
什么是进气道冲压恢复？
功用:
在各种情况下，将足够量的空气，以最小的流动损失，尽可能均匀地顺利的引入压气机。
引起的飞行阻力尽可能小。
冲压恢复是尽可能多的恢复自由气流的总压并输送到压气机。
21.为什么多采用环形燃烧室？
主要优点：
同一功率输出而言，燃烧室的长度只有同样直径的环管型燃烧室长度的75%，节省了重量和成本
消除了各燃烧室之间的燃烧传播问题。
22.简要说明空气在多级压气机中的流动情况？
空气流过导向器时，速度略有上升，压力略有下降，产生预旋。
空气流过叶轮时，绝对速度上升，相对速度下降，压力增大，温度上升。
流过整流环时，空气速度下降，压力增大，温度上升，提供合适的气流方向。
流过最后一级整流环时，速度下降，压力增大，温度上升，流速变为轴向。
23.简要说明可调静子叶片防喘的原理？
通过改变静子叶片的安装角度来改变工作叶轮进口处的绝对速度的方向，也就是改变预旋量，减小攻角，达到防喘的目的、
24.简要说明多转子的防喘原理？
双转子或三转子的防喘原理是通过各转子以不同的转速运转，分别改变牵引速度，以减小攻角，达到防喘目的。
25.简述可调静子叶片（VSV）工作原理?
可调静子叶片VSV式将高压压气机的进口导向叶片和前几级静子叶片做成可调；
压气机控制参数包括转速和温度。
当压气机转速从其设计值向下降低时，静子叶片的角度逐渐关小，以使空气流到后面的转子叶片上的角度合适。
当压气机转速增加时，静子叶片角度逐渐开大。
可调静子叶片的工作状态有全功能电子控制系统FADEC或液压机械式燃油控制器控制。
FADEC或燃油控制器控制伺服燃油操作VSV作动器移动，再通过摇臂组件、主杆、连杆等传到作动环，作动环使连接到它上面的所有叶片同时转角，叶片实际位置通过反馈钢索传回控制器与要求位置比较，直到达到要求位置为止。
26.简述发动机防喘放气活门VBV如何工作及当大气温度变化时，活门打开或关闭的发动机转速如何变化？
P112
放气活门一般是在低功率和迅速减速时打开的，放掉一部分压气机中间级或低压压气机后高压压气机前的空气；
一旦脱离喘振区，放气活门关闭。
活门关闭过早或过晚均不利，关闭过早发动机没有脱离喘振范围，扔可能喘振；
关闭过晚，放掉空气，造成浪费。
关闭转速还受大气温度变化，大气温度高，关闭转速应增大。
27.航空燃气涡轮发动机中的轴流式压气机在设计时采取哪几种防喘措施？
主要防喘措施有三种：
压气机中间级放气可调导向器叶片和静子叶片双转子或三转子、
28.对航空燃气涡轮发动机的燃烧室有哪些基本要求？
点火可靠，燃烧稳定，燃烧完全，总压损失小，燃烧室尺寸小，出口温度分布满足要求，燃烧完全，燃烧产物对大气污染小，寿命长。
第三章涡轮，喷管，轴承，封严，附件
1．转子上止推支点的作用是什么？
每个转子有几个止推支点？
转子上的支点除承受转子的轴向负荷、径向负荷外，还决定了转子相对机匣的轴向位置。
每个转子只能有一个止推支点。
2．在涡喷发动机中噪声抑制器工作原理？
为什么涡扇发送机很少需要噪声抑制器？
噪声抑制器改变空气的低频振动变成高频振动，更容易被大气消弱。
涡扇发动机排气速度低，外涵道的风扇排气与核心发动机的热燃气混合排出减少噪音。
3．在燃气涡轮发动机上什么是柔性联轴器？
什么是刚性联轴器？
允许涡轮转子相对压气机转子轴线有一定的偏斜角，这种联轴器称为柔性联轴器。
将涡轮轴与压气机轴刚性的联成一体，这种联轴器称为刚性联轴器、
4．用于涡轮发动机涡轮叶片的两种结构型式是什么？
说明其特点。
涡轮叶片型式有带叶冠和不带叶冠叶片。
带叶冠叶片增加了重量，可通过叶型做薄而抵消。
增加了刚度，减少振动，降低二次损失，提高涡轮效率。
用在低转速的低压涡轮。
不带叶冠的叶片重量轻，用在高转速涡轮中，叶尖间隙可以通过涡轮间隙主动控制技术提高涡轮效率。
5．涡轮工作叶片安装到轮盘上的最佳型式是什么？
它的优缺点是什么？
枞树型榫头优点：
1）重量轻，榫头呈楔形，材料利用合理，接近等强度
2）强度高
3）高温下工作对热应力不敏感
4）拆装方便
缺点：
加功精度要求高，容易出现裂纹
6.涡轮落压比是如何定义？
对于双转子发动机的高压涡轮落压比在什么转速范围内保持不变？
涡轮进口处的总压与涡轮出口处的总压之比；
高压涡轮的落压比在中等转速以上就保持不变。
因为涡轮导向器处于临界或超临界工作状态。
7.什么是转子支承方案？
如何表示？
P58
发动机中，转子采用几个支承结构（支点），安排在何处，称为转子的支承方案。
为了表示转子支点的数目与位置，常用两条前后排列的横线分别代表压气机转子和涡轮转子，两条横线前后及中间的数字表示支点的数目。
1-3-0
8.什么是涡轮叶片蠕变？
原因？
p54
蠕变是涡轮叶片超出一定的工作期间，在长期应力和高温下，叶片慢慢变长（塑性变型）的过程。
与时间和温度有关。
蠕变是由热负荷和离心负荷长期作用引起的。
9.什么是喷管的实际落压比和可用落压比？
什么关系？
p56
实际落压比：
喷管进口处的总压与喷管出口处的静压之比
可用落压比：
喷管进口处的总压与喷管外的反压（大气压）之比
可用大于实际落压比
10.什么叫喷管?
基本类型？
凡是使气流压力下降，速度增加的管道叫喷管。
亚音速和超音速喷管
11.简述亚音速喷管的三种工作状态的特征？
P57
亚临界工作状态：
喷管出口马赫数小于1，出口静压等于大气压，完全膨胀。
临界工作状态：
喷管出口马赫数等于1，出口静压等于大气压，完全膨胀。
超临界工作状态：
喷管出口处马赫数等于1，出口静压大于大气压，是不完全膨胀。
12.如果燃气涡轮发动机在所有工作状态下排气温度高、燃油流量大和发动机转速低，可能原因是什么？
涡轮损坏或涡轮效率降低。
由于涡轮不能有效地将燃气的热能转变成有用功，造成排气温度高，转速低。
燃油控制器监视到转速低则增加燃油流量，所以，燃油流量大。
13.燃气涡轮发动机上使用哪些种类的封严件？
作用？
蓖齿式封严件；
浮动环（环形）封严件；
液压封严件；
石墨封严件；
刷式封严件；
封严件是防止滑油从发动机轴承腔漏出，控制冷却空气流和防止主气流的燃气进入涡轮盘空气腔。
14.排气锥（排气塞）和外壁之间的通道通常做成扩散型的，为什么？
降低气流速度，以减小摩擦损失，从发动机涡轮流出的燃气进入排气系统，由于燃气速度高会产生很高的摩擦损失，所以气流的速度要通过扩散加以降低，这是通过将排气塞和外壁之间的通道面积不断加大实现的
15.简述涡轮间隙控制方法？
控制涡轮间隙的目的是保证叶尖与机匣的间隙在发动机的各个状态为最佳值。
主动控制方法是根据发动机的工作状态从不同级的压气机引控制涡轮机匣的膨胀量。
被动控制主要是采取有合适膨胀量的材料和不做调解的气流冷却。
16.简述什么是“挤压油膜”式轴承及其作用？
在某些发动机上，为了尽量减少从旋转组件传向轴承座的动力负荷的影响，采用了“挤压油膜”式轴承。
在轴承外圈和轴承座之间留有很小的间隙，该间隙充满了滑油，该油膜阻尼了旋转组件的径向运动及传向轴承座的动力载荷，因此减低了发动机的振动及疲劳损坏的可能性。
17.简述燃气涡轮发动机喷管的功用？
功用：
1）使燃气膨胀，加速，提高燃气速度。
2）产生反推力3）降低噪音4）改变发动机的工作状态
18.高压涡轮的叶片和导向器是如何冷却的？
高压涡轮导向器和转子叶片做成空心的。
冷却气流从叶片内腔由根部向尖部流动冷却叶片，同时通过前缘和尾缘的小孔流出在叶片外边面形成气膜冷却。
空气沿导向器和叶片表面冲击，然后随排气流出发动机。
第四章发动机特性
1自由涡轮式涡轴发动机的主要两个部分是什么？
现在直升机的旋翼通常由谁驱动？
燃气发生器和自由涡轮。
现代直升机旋翼通常由自由涡轮通过减速器驱动的。
2直升机驾驶舱中的功率杆和桨距杆各有什么功用?
直升机驾驶舱中的功率杆给出燃气发生器可以提供的最大功率，该杆控制启动，停车，燃气发生器的转速等。
桨距杆确定发动机实际发出的功率。
3现代涡桨恒速发动机中，多采用恒速螺旋桨，如何保持螺旋桨恒速？
保证螺旋桨恒速是由螺旋桨调速器实现的，它感受螺旋桨转速，通过改变螺旋桨的浆叶角，变大距，变小距，改变负荷保持螺旋桨恒速。
4由多台发动机驱动旋翼的直升机中，当总扭矩超限时，应如何处理？
应同时减少各台发动机的燃油流量，减少输出扭矩。
这是因为由多台发动机驱动旋翼的直升机中要求各台发动机的输出功率相同，即功率匹配。
5涡喷发动机、低涵道比和高涵道比的涡扇发动机中，噪声的主要来源各是什么？
涡喷发动机和低涵道比涡扇发动机中，噪声主要来源是尾喷气流；
高涵道比涡扇发动机中，排气噪声下降，主要噪声来源是风扇和涡轮。
6涡轮轴发动机中由什么部件保证旋翼转速恒定和涡轮前燃气总温不超限？
自由涡轮转速调节器保证动力涡轮转速等于选定的基准值，以保证旋翼的转速恒定。
排气温度限制器保证涡轮前燃气总温不超限。
7涡轮螺旋桨发动机产生的总推力（拉力）如何分配的？
典型的涡轮螺旋桨发动机，螺旋桨负责总拉力的85%~90%,其余的由喷气推力产生。
8涡桨发动机控制器的功用是什么？
涡轮发动机燃油控制器接受驾驶员的功率要求信号，控制器考虑一些变量和调节燃油流量提供要求的功率而其不超过发动机转速和涡轮进口温度限制。
涡桨发动机的螺旋桨调速器控制螺旋桨的转速，通过控制螺旋桨的桨叶角实现。
9涡桨发动机的特点？
涡轮螺旋桨发动机综合了涡轮喷气发动机的优点同螺旋桨的推进效率。
涡轮喷气发动机通过迅速加速相对小的空气质量产生它的推力，涡轮螺旋桨对大的空气质量施加较少的加速度产生拉力。
10涡桨发动机的拉力由谁产生？
涡桨发动机的涡轮设计成从膨胀的燃气中吸收大量的能量不仅提供满足压气机和其他附件需要的功率，而且输出最大可能的扭矩到螺旋桨轴。
拉力是由在前面的螺旋桨和后面的喷管组合作用产生的。
11涡桨发动机的负拉力是如何实现的？
负拉力是通过改变螺旋桨的桨叶角为负值，产生负拉力。
12为什么现代涡轮轴发动机控制采用电子控制装置？
这是因为采用电子控制装置时，旋翼的恒速，负载的分配，超温限制，超扭限制等功能易于实现，而且能自动精确地调准保证旋翼转速下的功率要求。
13为什么民用大型飞机广泛应用涡扇发动机？
涡扇发动机排气噪音低（因为需要附加有涡轮驱动风扇，从发动机排气提取更多的功率，减少排气速度）。
在高亚音速范围内，与涡喷发动机比，推力大。
推进效率高。
燃油消耗率低。
14双转子涡喷发动机中式如何满足高压转子和低压转子的共同工作的？
发动机根据高压转子转速调节供油量，来控制高压涡轮前燃气的总温，使高压涡轮输出的功率等于高压压气机消耗的功率，满足高压转子和低压转子的共同工作，这时低压涡轮输出一定数值的功率，在某一转速下，低压压气机所消耗的功率恰好等于低压涡轮输出的功率，低压转子便自动地稳定在该转速下工作。
15双转子涡轮喷气发动机有哪些特点？
与单转子涡喷发动机比，双转子涡喷发动机特点有：
1）稳定工作范围广2）总增压比高，推力大3）在较低转速下，具有较低的涡轮前燃气总温4）容易起动，所需起动功率低，可以采用较小功率的起动机。
16什么是直接传动涡轮螺旋桨发动机？
涡桨发动机，功率直接从传动轴驱动螺旋桨减速器产生。
这种类型称为直接传动涡轮螺旋桨发动机。
17什么是涡轮轴发动机的功率匹配最大原理？
直升机采用多台发动机时，要求每台发动机输出功率应相同，即功率匹配，若不同，则输出功率大的不变，使输出功率小的发动机增加燃油量增大输出，直到与输出大的相等为止，这称为匹配最大原理。
19.什么是燃气涡轮喷气发动机的速度特性？
其规律如何？
在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变时，发动机推力和燃油消耗率随飞行速度的变化规律，叫发动机的速度特性。
在低速范围内，随着飞行马赫数的增大，推力有所下降；
燃油消耗率增加。
在高速范围内，随着飞行马赫数的增大，燃油消耗率增加，推力开始增大但当马赫数继续增大时推力转为下降。
20.什么是燃气涡轮喷气发动机的加速性？
大气条件和飞行状态对发动机的加速性有何影响？
发动机由慢车转速上升到最大转速所需的时间叫加速性。
1）大气温度越低，发动机的加速性能越好。
2）大气压力越高，发动机的加速性能越好。
3）飞行速度越高，发动机的加速性能越好。
21.什么是燃气涡轮发动机的特性？
发动机特性分哪几种？
燃气涡轮发动机的推力和燃油消耗率随发动机转速，飞行高度和飞行速度的变化规律叫发动机特性、分为：
转速特性、高度特性和速度特性。
22.燃气涡喷发动机与活塞式发动机相比有哪些特点？
与活塞发动机相比燃气涡轮喷气发动机结构简单，重量轻，推力大，推进效率高，而且在很大的飞行速度范围内，发动机的推力随着飞行速度的增加而增加。
23.燃气涡喷喷气发动机常用的工作状态有哪些？
如何确定的？
起飞状态：
在起飞时批准使用的最大推力，发动机在此状态下的工作有时间限制。
最大连续状态：
批准的连续工作使用的最大推力。
巡航状态：
批准使用的巡航时的最大推力，工作时间不受限制。
慢车状态：
适合于在地面或空中工作的最小推力。
油门杆在慢车位。
燃气涡轮发动机中，在进气整流罩和风扇机匣内表面安装吸音材料降低噪声的原理是什么？
原理：
声能转换热能。
吸音衬垫由蜂窝底板支撑的多孔面板组成，面板的声学特性和衬垫的厚度与噪声特性相匹配，有效地抑制噪声。
24.燃气涡轮发动机加速时应注意什么？
燃气涡轮发动机加速时要注意不能发生涡轮超温，发动机超转，压气机不能发生喘振，燃烧室不要出现富油熄火。
25.简要说明涡扇发动机的速度特性。
在飞行高度和发动机转速保持不变的情况下，发动机的推力和燃油消耗率随飞行速度的变化规律称为速度特性。
随着转速增大，推力减小，而且涵道比越大，推力下降的越快。
随着速度增大，燃油消耗率增加，而且涵道比越大，增加的越快。
26.简述涡扇发动机的质量附加原理。
涡扇发动机的推力是由外涵气流推力78%和内涵燃气产生的推力，而外涵气流是低压压气机带动风扇转动产生的。
质量附加原理就是将内涵的一部分推力通过涡轮驱动风扇传递给外涵，从而增加发动机总空气流量，降低排气速度，降低噪音，增大了发动机推力，降低燃油消耗率。
27.何谓涡桨发动机？
涡桨发动机螺旋桨可由哪两种方法驱动？
将燃气发生器的排气用于旋转附加的涡轮通过减速器驱动螺旋桨，这就是涡桨发动机。
螺旋桨可由燃气发生器涡轮驱动，也可由自由涡轮驱动。
28.何为燃气涡轮发动机的转速特性？
在保持发动机的飞行高度和飞行速度不变的条件下，发动机的推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律，叫做发动机的转速特性，又叫节流特性。
推力随转速的增加而增大，燃油消耗率随转速的增加而下降，接近最大转速附近，略有增加。
29.何为燃气涡轮喷气发动机的高度特性？
在给定调节规律的条件下，保持发动机的转速和飞行速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞行高度的变化规律，叫做发动机的高度特性。
推力随飞行高度的增加而下降，在对流层下降的慢，在同温层低，下降的比较快。
燃油消耗率随高度增加，燃油消耗率在11000M以下随着高度上升而减小，在11000M以上则保持不变。
30.飞行高度对发动机推力有什么影响？
发动机推力受大气密度影响。
在对流层，密度受温度和压力变化而变化，总的来说，大气密度随飞行高度增加而减小，发动机推力减小。
在同温层，密度随高度增加下降快，推力下降也较快。
31.当飞机的飞行高度升高时，简要说明如何保证发动机的稳态工作？
当飞行发哦度升高时，大气密度减少，进入发动机的空气流量减少，使压气机功率和涡轮功率随之减少，这是若供油量保持不变，涡轮前总温升高，涡轮功率增大，涡轮功率大于压气机功率，发动机转速增大，为了保持转速不变，随高度增高，应适当减少供油量。
第五章燃油控制，启动点火
1.在监控型发动机电子控制器中，EEC的功用是什么？
发动机电子控制具有监督能力，对推力（功率）进行精确控制，并对发动机重要工作参数进行安全限制。
此外，由于电子控制便于同飞机接口，易于推力管理，状态监视，以及信号显示和数据储存。
2.在发动机控制中，什么是稳态控制，过渡控制，安全限制？
稳态控制：
在外界干扰量发生变化时，保持既定的发动机稳态工作点。
过渡控制：
当发动机从一个工作状态改变到另一个工作状态时，能快速响应，且又保证稳定可靠的工作，不超出允许的限制。
安全限制：
在各种工作状态及飞行条件下，保证发动机的主要参数不超出安全限制。
3.在全功能控制FADEC系统中，液压机械式装置的作用是什么？
在FADEC控制中，液压机械装置已不再具有计算功能，但燃油计量功能以及对可变几何形状作动器及活门控制的伺服油，动力油仍由它提供，即液压机械装置成为EEC的执行机构。
有的机型上液压机械装置还有超转保护功能。
4.与单油路相比，双油路喷嘴有哪些优点？
与单油路相比，在相同的最大燃油压力下，双油路喷嘴能够在较宽的流量范围内实现有效雾化。
而且在高空条件下如果要求低的燃油流量时，也可获得有效的雾化。
它能在从慢车到起飞状态燃油流量变化很大的情况下，保证喷嘴的良好雾化。
5.新型发动机有几个慢车转速？
如何转换？
进近慢车和地面慢车。
进近慢车是当进近着陆时使用，如果进近着陆不成功，保证复飞时加速。
飞机成功着陆后4～5秒改为地面慢车。
进近慢车转速比地面慢车转速高。
通常由控制器中慢车电磁活门通电、断电完成转换。
6.为什么说FADEC是全功能的？
在发动机控制方面，FADEC的功能包括输出参数（推力或功率）控制，燃油（启动、加速、减速、稳态）流量控制，压气机可调静子叶片（VSV）和可调放气活门（VBV）控制，涡轮间隙主动控制（ACC），发动机冷却空气流量控制，发动机滑油和燃油的温度管理，发动机安全保护以及启动和点火控制，反推控制。
此外，它还具有状态监视，故障诊断，事件记录，数据通信功能。
7.说明液压机械式燃油控制器的特征？
液压机械式控制器，其计算由凸轮、杠杆等机械元件组合实现，使用燃油作为伺服油。
通常分为计
升级会员 