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第1章 发动机概述与基础知识 1

1.1 概述 1

1.1.1 引言 1

1.1.2 发动机发展历程 2

1.1.3 发动机的作用与要求 2

1.2 发动机典型类型与特点 3

1.2.1 涡轮喷气发动机 3

1.2.2 涡轮螺旋桨发动机 4

1.2.3 涡轮轴发动机 5

1.2.4 涡轮风扇发动机 6

1.2.5 涡桨风扇发动机 7

1.3 发动机组成和基本工作 7

1.3.1 涡轮发动机组成 7

1.3.2 发动机热力循环 8

1.3.3 涡轮发动机推力 10

1.3.4 发动机重要参数 11

1.3.5 发动机性能指标 12

1.4 典型民航发动机机型 13

1.4.1 CFM56涡扇发动机 13

1.4.2 V2500涡扇发动机 14

1.4.3 GE90涡扇发动机 15

1.5 基础知识 16

1.5.1 物质 16

1.5.2 力学知识 16

1.5.3 热力学概念 17

1.5.4 热力学第一定律 22

1.5.5 气体的热力性质 25

1.5.6 热力过程 28

1.5.7 热力学第二定律 29

1.5.8 气体的流动 32

1.5.9 气体动力循环 38

1.5.10 传热学基础知识 40

第2章 发动机总体结构与附件传动 42

2.1 转子连接和联轴器 42

2.1.1 刚性联轴器 42

2.1.2 柔性联轴器 43

2.2 航空发动机主轴承 44

2.2.1 轴承类型 44

2.2.2 航空发动机主轴承 45

2.2.3 挤压油膜轴承 46

2.3 转子支承支点布局 47

2.4 转子支承方案 48

2.4.1 单转子支承方案 49

2.4.2 双转子和三转子支承方案 50

2.4.3 止推支点在转子中的位置 53

2.5 封严装置 54

2.5.1 封严装置的功用与种类 54

2.5.2 轴承腔封严 56

2.6 附件传动装置 57

2.6.1 飞机发动机附件 57

2.6.2 附件传动装置在发动机上的传动与安装 57

2.6.3 齿轮箱结构 59

第3章 发动机冷端部件原理与结构 62

3.1 进气道 62

3.1.1 亚声速进气道 62

3.1.2 超声速进气道 64

3.2 压气机 65

3.2.1 离心式压气机 66

3.2.2 轴流式压气机基本组成与增压原理 69

3.2.3 多级轴流式压气机 74

3.2.4 性能参数与流动损失 76

3.2.5 压气机工作特性 78

3.2.6 失速、堵塞与喘振 79

3.2.7 压气机转子结构 83

3.2.8 压气机静子结构 93

3.2.9 压气机其他部件 98

第4章 发动机热端部件原理与结构 101

4.1 燃烧室 101

4.1.1 基本要求 101

4.1.2 燃烧室燃烧过程 103

4.1.3 稳定燃烧条件 104

4.1.4 基本类型 110

4.1.5 环形燃烧室结构 113

4.1.6 燃烧室基本构件结构 116

4.1.7 燃烧室冷却 118

4.1.8 常见故障 120

4.2 涡轮 121

4.2.1 分类与组成 122

4.2.2 燃气在涡轮中的流动 124

4.2.3 性能参数 125

4.2.4 涡轮转子连接结构 127

4.2.5 工作叶片及其与涡轮盘连接 130

4.2.6 静子结构 134

4.2.7 涡轮部件冷却 141

4.3 排气装置 145

4.3.1 亚声速喷管 146

4.3.2 超声速喷管 148

4.3.3 排气污染 149

4.3.4 消声 150

4.3.5 反推装置 151

第5章 涡轮发动机工作特性 156

5.1 单转子涡喷发动机共同工作 156

5.1.1 单转子涡喷发动机稳态下共同工作 156

5.1.2 单转子涡喷发动机过渡态下共同工作 158

5.2 单转子涡喷发动机工作特性 160

5.2.1 发动机主要工作状态 160

5.2.2 单转子涡喷发动机特性 161

5.3 双转子涡喷发动机共同工作 163

5.3.1 双转子发动机的优点 163

5.3.2 双转子涡喷发动机稳态下共同工作 164

5.3.3 双转子涡喷发动机过渡态下共同工作 164

5.3.4 双转子涡喷发动机自动调速原理 166

5.4 涡扇发动机 166

5.4.1 基本参数 167

5.4.2 质量附加原理 168

5.4.3 涡扇发动机工作特性 168

5.5 涡轮螺旋桨发动机 170

5.5.1 螺旋桨 171

5.5.2 涡桨发动机基本参数 174

5.5.3 涡桨发动机工作特性 175

5.5.4 涡桨发动机的控制 175

5.6 涡轮轴发动机 177

5.6.1 涡轴发动机部件特点 177

5.6.2 功率匹配和扭矩限制 178

5.6.3 涡轮轴发动机工作特性 179

第6章 发动机典型工作系统 183

6.1 燃油控制系统 183

6.1.1 燃油系统概述 183

6.1.2 主要部件 184

6.1.3 控制原理与内容 186

6.1.4 发动机燃油控制 188

6.1.5 监控电子式控制系统 191

6.1.6 全功能数字式电子控制系统 193

6.2 滑油系统 196

6.2.1 概述 197

6.2.2 滑油 197

6.2.3 系统组成与分类 198

6.2.4 CFM56发动机滑油系统 206

6.2.5 滑油维护与监控 210

6.3 起动点火系统 210

6.3.1 起动过程 210

6.3.2 起动机类型 211

6.3.3 起动种类与常见故障 214

6.3.4 点火系统 215

6.4 指示系统 219

6.4.1 概述 219

6.4.2 主要参数 219

6.4.3 告警系统 227

6.4.4 电子中央监控系统 227

6.4.5 发动机指示及机组告警系统 228

第7章 发动机使用与维修 231

7.1 发动机使用 231

7.1.1 发动机起动 231

7.1.2 发动机停车 231

7.1.3 发动机试车 231

7.2 发动机健康管理 232

7.2.1 状态监视 232

7.2.2 状态监视软件 233

7.2.3 健康管理 234

7.3 发动机维修 234

7.3.1 维修目的与思想 234

7.3.2 维修类型 235

7.3.3 维修工作 235

7.4 发动机安装与拆卸 238

7.4.1 发动机安装节 238

7.4.2 发动机拆卸 238

7.4.3 发动机安装 239

7.5 发动机存储与运输 239

7.5.1 发动机存储 239

附录A 典型燃气涡轮发动机的主要参数 241

附录B AC-66R1-02 242

参考文献 246