4.4喷气发电机 教案 (3)

4.4喷气发电机
教案
【教学课题】
喷气发电机
【教学目标】
1.
知识目标

了解喷气发电机的发明过程、它的基本工作原理。

知道空气喷气发动机的类型、构造特点和类型。

知道火箭发动机和喷气发动机的差别怎样提高它的工作速度，知道多级火箭的构造和工作过程。
2.
能力目标

能够分析喷气发动机的优缺点以及适合于什么样的领域和复试内燃机的差异。

了解并能够知道火箭发动机的构造。
3.
情感态度与价值观
通过对喷气发动机的认识和了解激发学生钻研科学的兴趣，并能够积极的认识到火箭等一些航天事业当中机器的机密度的高要求。
【教学安排】
2课时
【教学重难点】
重点：火箭发动机和喷气发动机的差别。
难点：喷气发电机的类型和工作原理
【教学方法】
实验法、讲练法、归纳法、讲授法
【教学用具】
投影仪、投影片
【教学内容】
一、喷气发动机的问世
第二次世界大战结束以前，都是采用的活塞式发动机来驱动螺旋桨传动的。因此，那时候飞机的速度非常的慢，为了提高飞机的飞行速度，提出问题：应该采取什么样的方式能够提高飞机的速度呢？
如果飞机的速度能够超过用活塞式发动机来驱动螺旋桨的飞机的最快速度，螺旋桨传动是所受阻力大大增加，效率锐减。而且，高空空气稀薄，活塞内燃机的燃料燃烧率降低，螺旋桨产生的牵引力也随之减小。
1、喷气发动机
喷气发动机是一种内燃式热机，燃料在燃室中燃烧，燃气向后喷射，从而推动物体向前做功。
2、工作原理
不需要活塞，燃料燃烧产生的燃气直接向后喷出，发动机利用喷出气体的反冲做功，推动飞行器前进。
3、分类
2、空气喷气发动机
1、原理：牛顿第三定律——作用力等于反作用力
喷气发动机在工作时，从前端吸入大量的空气，燃烧后高速喷出。在此过程中，发动机向气体施加力，使之向后加速，气体也给发动机一个反作用力，推动飞机前进。
2、分类：

涡轮喷气发动机

涡轮风扇发动机

涡轮螺旋桨

涡轮轴
3、辅助系统

起动系统

燃油系统

润滑系统

防冰系统

防火系统
4、喷气发动机与活塞式发动机对比
1)活塞式发动机只是热机，本身不能产生推力，只能从轴上输出功率带动螺旋桨，由螺旋桨产生推力，所以螺旋桨称为推进器。涡轮喷气发动机既是热机又是推进器；
2)在一定的飞行速度范围内，随着飞行速度的增加，涡轮喷气发动机产生的推力增加，因为进入发动机的空气质量流量随着飞行速度的增加而增加，因此涡轮喷气发动机适于高速飞行；
3)活塞式发动机工作时，只有一个行程对外作功；而燃气轮机工作时，空气是连续不断地被吸入，作功是连续进行的，因而涡轮喷气发动机有更大地功率输出；
4)活塞式发动机是往复机械，惯性力大，故转速不能太大；涡轮喷气发动机是旋转机械，转速可以较高；
5)活塞式发动机的燃烧过程在封闭的空间中进行，燃烧过程中气体的压力和温度急剧地上升，必须采用笨重的汽缸；涡喷发动机地燃烧过程在开口的空间进行，燃烧过程基本上是等压的，燃烧室结构轻巧；
6)与活塞式发动机相比，涡喷发动机最大的缺点是经济性差。
三、火箭喷气发动机
1、
化学火箭发动机
（1）工作原理
（2）分类
a.液体火箭发动机
组成：
分类：

按推进剂组元数目分为：单组元、双组元、三组元液体火箭发动机

按推进剂类型分为：可贮存推进剂、自燃和非自燃推进剂、低温推进剂液体火箭发动机

按完成任务形式分为：主级、助推级、上面级和空间用液体火箭发动机

按推力大小分为：大推力、小推力液体火箭发动机

按发动机的功能分为：主推进、辅助推进液体火箭发动机
b.固体火箭发动机
组成：包括燃烧室、固体推进剂装药、点火装置、喷管四部分。
c.固液混合火箭发动机
组成：
d.核火箭发动机
【课堂小结】
1、喷气发电机分类
2、空气喷气发动机
原理：牛顿第三定律——作用力等于反作用力
分类：涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨、涡轮轴。