發動機原理尾噴管shangzai第1頁/共24頁（1）純收斂型

（2）收斂-擴張型

二、尾噴管的分類第2頁/共24頁尾噴管的分類：（1）純收斂型（2）收斂-擴張型

二、尾噴管的分類第3頁/共24頁純收斂型噴管的工作狀態：亞臨界臨界超臨界：亞臨界及臨界的推力公式：超臨界的推力公式：思考：哪種工作狀態尾噴管完全膨脹？三、純收斂型尾噴管第4頁/共24頁噴管排氣速度三、純收斂型尾噴管第5頁/共24頁純收斂型出口氣流速度最高只能達到當地音速，也就是說尾噴口實際排氣速度：完全膨脹時的排氣速度：這將造成推力損失三、純收斂型尾噴管第6頁/共24頁示例：某發動機采用純收斂型噴管，其進口空氣流量100kg/s，飛行速度500m/s,環境壓力100000Pa，噴管內總壓580000Pa，總溫1000K。（忽略發動機進、排氣的流量差異，忽略流動損失，假設燃氣的比熱比為1.33）（1）判斷噴管工作狀態。（2）計算尾噴管出口靜壓（3）計算尾噴管排氣速度（4）計算發動機推力（5）若改進尾噴管，使氣體能夠完全膨脹，那么發動機推力將提高多少？三、純收斂型尾噴管第7頁/共24頁（1）判斷噴管工作狀態。（2）計算尾噴管出口靜壓

三、純收斂型尾噴管第8頁/共24頁（3）計算尾噴管排氣速度（4）計算發動機推力K不是比熱比

三、純收斂型尾噴管第9頁/共24頁（5）若氣體在尾噴管中能夠完全膨脹，那么發動機推力將能夠提高多少？三、純收斂型尾噴管第10頁/共24頁特點出口氣流速度最高只能達到當地音速當氣流在出口不能達到完全膨脹時

噴管處于超臨界狀態

p9>p0推力F和推力損失系數

V9’－氣流完全膨脹速度

飛機以高超音速飛行時，采用純收斂噴管將導致推力損失約23%三、純收斂型尾噴管第11頁/共24頁對于高可用膨脹比噴管，純收斂尾噴管將造成推力損失，如何解決？解決方法：增加一段擴張通道，使燃氣膨脹為超音速氣流四、收斂-擴張型尾噴管氣體流速、馬赫數與通道截面積的關系：為使達到音速的氣流繼續膨脹，必須用擴張通道第12頁/共24頁收斂-擴張型尾噴管主要類型固定的收斂-擴張噴管可調的收斂-擴張噴管帶中心錐體的噴管引射噴管四、收斂-擴張型尾噴管第13頁/共24頁未完全膨脹過渡膨脹（1）固定的收斂擴張型噴管當噴管為固定的面積比A9/A8時，只對應某一個特定的膨脹比，可以使氣流在噴管出口達到完全膨脹，偏離此膨脹比，都會造成推力損失。四、收斂-擴張型尾噴管第14頁/共24頁（2）可調的收斂擴張型噴管隨飛行狀態變化,由馬達帶動作動筒拉動拉桿,改變噴管臨界截面積、出口截面積,使氣流盡可能在出口處達到完全膨脹。四、收斂-擴張型尾噴管第15頁/共24頁（3）帶中心錐體的噴管由中心錐體和外罩組成外罩出口處形成噴管臨界截面氣流繞外罩唇口產生膨脹波，膨脹加速沿軸向移動中心錐體實現臨界截面調節四、收斂-擴張型尾噴管第16頁/共24頁（4）引射噴管由一個純收斂噴管和一個同心的外套筒組成。收斂噴管排出發動機高壓燃氣，引射外套筒的二股氣流；主氣流在周圍亞音氣流中膨脹，形成“流體”壁面擴張段，主繼續加速降壓。形成的“流體”壁面可以隨主氣流壓力變化自動調節。四、收斂-擴張型尾噴管第17頁/共24頁其他噴管垂直/短距起降噴管推力矢量噴管反推噴管五、其他噴管第18頁/共24頁反推裝置五、其他噴管第19頁/共24頁垂直/短距起降噴管五、其他噴管第20頁/共24頁五、其他噴管矢量噴管第21頁/共24頁進氣道尾噴口減速增壓（高速飛行時）增速減壓亞音速進氣道為擴張型低Ma飛機發動機噴口為收縮型超音速進氣道：超音->亞音縮擴型尾噴口：亞音->超音逆壓力梯度（靜壓增加）順壓力梯度（靜壓下降）飛行速度越快，沖壓比越大可用膨脹比越高，排氣速度越大飛行速度越快，滯止溫度越高排氣總溫越高，排氣速度越大調節臨界面積可改善起動性能調節臨界面積可改變發動機狀態進氣道與尾噴管比較第22頁/共24頁氣流經過尾噴管，靜溫降低，靜壓也降低；如果不考慮散熱和流動損失，氣流在尾噴管中總溫、總壓保持不變；如果純收斂噴管工作于臨界狀態，保持噴管內總溫不變，增加噴管內的總壓，其排氣速度不變，但排氣流量增加；如果純收斂噴管工作于臨界狀態，保持噴管內總壓不變，增加噴管內的總溫，其排氣速度增加，但排氣流量下降；對于收斂-