排气装置

更新时间:2024-07-03 18:18

排气装置指装于涡轮排气缸后,用以将废气排出并具有降温、消音等作用的装置。

结构

消音管

排气装置包括从每个汽缸到消音管的排气管(支管)以及与消音管相连的单个排气尾管,排气尾管将发动机排的废气引导通过发动机后部整流罩区域。

消音管位于发动机下方,它由一个金属罩管包裹,金属罩管收集排气管热辐射产生的热量,然后再将热量通过软管引导到飞机驾驶舱内。

特别要注意的是要确保排气管的各个接口处的密封可靠,以防止排气中的一氧化碳进入客舱,对飞行人员和乘客造成危害。

尾喷管

尾喷管又叫排气喷管,简称喷管或喷口。其主要功能是将涡轮后的高温、高压燃气膨胀加速并排出机体,从而产生发动机的推力;通过调节喷管喉道面积来改变涡轮和喷管中燃气膨胀比的分配,以改变压气机和涡轮的共同工作点,实现对发动机工作状态的控制,从而改变发动机的推力、耗油率,改善发动机的起动性能及接通、切断加力时尽量少影响发动机的工作。

喷管

喷管的类型很多,按其流道型面可分为收敛型、收敛一扩散型;按其流道横截面形状可分为轴对称型和非轴对称型;按其面积调节方式可分为固定式和可调式;按推力方向可分为常规推力型、推力转向型、反推力型和推力矢量型等。下面简单介绍几种常见的喷管类型。

1、收敛喷管

收敛喷管的流道面积沿流向逐渐缩小,喷管出口最大气流速度为马赫数。这种喷管结构简单、重量轻、工作可靠、调节方便。常为亚声速飞机、短时间超声速和低超声速飞机用的不带加力燃烧室涡喷发动机,以及涡轮后燃气焓降较小的涡桨和涡扇发动机采用。

收敛喷管可分为固定式和可调式,固定式收敛喷管为一简单收敛管道,适用于亚声速运输机和民航机。可调式收敛喷管的流道由固定的管道、可调节的鱼鳞片及调节鱼鳞片开度的作动筒系统组成,适用于要求喷管出口面积有较大变化的带加力燃烧室的发动机。

2、收敛-扩散型喷管

收敛一扩散型喷管简称收-扩喷管,是超声速喷管的一种,其流道面积先缩小后扩大。这种喷管由收敛型转为扩散型处的流通面积最小,称为“喉道”。

超声速飞机用的带加力燃烧室燃气涡轮发动机,一般都采用收一扩喷管,其喉道和出口面积均是可调的,以适应发动机工况的变化,并使燃气在喷管中尽可能达到完全膨胀,从而获得高的推力性能。

作用

液压系统在安装过程或长时间停放之后会有空气渗入,由于气体存在,使执行元件产生爬行、噪声和发热等一系列不正常现象。所谓作动筒的“爬行”现象,是供油压力、空气弹性力、作动筒动摩擦和静摩擦力以及传动部件的惯性力相互作用的结果。实践证明,在飞机刹车系统中,产生刹车松软现象的主要原因是系统中混入了空气。

为消除空气对系统的影响,必须排除积留在作动筒内的空气。对单向式作动筒应装放气活门,维修后进行排气(如刹车作动筒);而对双向式作动筒,一般不设放气嘴,在维修后进行若干次往复行程操作就可将气体排到油箱中。

基本要求

根据动力装置的用途,这些部件可以是反作用喷管或扩散形燃气排管、反向装置、推力矢量倾斜装置和转向装置、消音装置、降低红外辐射装置等。排气装置的主要部件是反作用喷管。在喷管中燃气流进行加速,产生反作用推力。

对飞行器动力装置排气装置提出的基本要求是:内部损失和外部阻力小;红外辐射水平低和有效散射表面小;起飞、降落和战斗机动(对机动飞机)条件下能控制推力矢量;噪声低(允许水平)。

上述要求是相互矛盾的,只能从满足大部分特性、可靠性、使用维护性、可修性和成本中寻找妥协的解决办法来实现。

排气装置通过改变喷管临界截面积完成燃气涡轮发动机各部件(发动机组件)工作状态的匹配功能。

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