FD3-67涡轮喷气发动机设计

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FD3-67涡轮喷气发动机设计

设计涡轮机
我将从尾部开始，也就是涡轮机的喷口。这是经过深思熟虑的，既然涡轮喷
气发动机最重要的部分是废气的喷射速度也就是推力，这第-个问题是：如何设计涡轮机产生所需的推力，产生最高的温度和外围速度。压缩机的设计计算方法也同样适用于涡轮机的设计。最大可能的节约，也就是尽量低的燃料消耗，但在短时间的模型飞行中这-点并不是要优先考虑的。
我们限制讨论轴向的涡轮机。轴向的涡轮机的工作气流沿轴向流进桨叶然后又以相同的方向喷出。有-个特性就是相对与涡轮的直径来说，桨叶的长度很短。这样我们需要使用平均速度dm 来研究桨叶的速度。草图显示了涡轮桨片的桨叶分布平面图，以及相应的扩散系统。两个剖面分别清晰的显示轴向方向的速度。在轴向区域外围的速度u 与涡轮桨叶的入口和出口速度相同，都是在平均直
径dm 处测量。
我们将考虑从出口那边气流的流动与机械部件移动的关系，也就是涡轮桨叶
的后面。尽管我们关心的是最后的结果，也就是喷气推力。这被箭头c2 表示。如果箭头c2 直接指向涡轮轴线方向，那么我们就确定它是推力矢量。这个定义是设计过程的开始。c2 和涡轮桨叶的外围速度u 组成-个-定角度的三角。这个三角的第三边就是喷气速度w2，它在涡轮桨叶的出口被测量。以上全部被称为出口三角。如果涡轮的桨叶靠得很近，那么废气就会沿着桨叶的拱形流动，那么实际上速度w2与u 之间的角ß2 就和涡轮桨叶出口末端的速度-样。用公式表示：c2utan ß2