课件45张PPT。一、喷气发动机的问世
二、空气喷气发动机
三、火箭喷气发动机 喷气发动机导入新课 随着热机的广泛使用,内燃机中的汽油机、发电机、柴油机的热机效率逐渐的不适合当今社会中一些特殊领域的需求。在航空航天事业直接导致了喷气发动机的发明和发展。二战以前的螺旋桨飞机潜舰导弹空舰导弹格斗导弹知识目标1.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。教学目标能力目标1.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。
2. 了解并能够知道火箭发动机的构造。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。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 教学重难点一、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。 所以,为了提高飞行器的速度和高度,要发明一种自重小,功率大,在稀薄空气中,甚至在真空中能仍然产生很大推力的新型发动机——喷气发动机。1、喷漆发动机
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、喷气发动机的分类
空气喷气发动机——利用外界空气
火箭喷气发动机——自身携带氧化剂,工作时不需要空气。空气喷气发动机火箭喷气发动机二、空气喷气发动机1、空气喷气发动机
涡轮喷气发动机
涡轮风扇喷漆发动机(1)涡轮喷气发动机
组成:进气道、压气机、燃烧室、喷管
进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管、加力燃烧室(涡轮和尾喷管之间)涡轮喷气发动机结构示意图 工作原理:由起动机带动压气机来压缩空气,使空气提高到大气压的数倍。压缩空气与喷入的燃料混合后燃烧。高温高压燃气推动涡轮机叶片使涡轮机转动,最后以很高的速度从喷管喷出,喷出气体的反冲作用使发动机获得向前的动力,涡轮机带动压气机,使发动机保持工作。(2)涡轮风扇喷气发动机
组成:风扇、外函道,喷管、涡轮机、燃烧室、内函道
涡轮风扇发动机原理图工作原理:吸入的空气一部分送入内函道,一部分从外部管道向后吹,可以提高发动机的效率。
2、喷气发动机的优点
重量轻、体积小、功率大,构造简单使用经济的航空煤油做燃料。三、火箭喷气发动机1、火箭喷气发动机
组成:基本上分为两部分燃烧室和喷口。
分类:按照燃料的不同分为固体燃料发动机和液体燃料发动机。 固体燃料发动机的缺点是工作的时间短,一般的用于飞机起飞和火箭升空时的辅助发动机。液体发动机的工作时间可以延续到十几分钟,它的应用比固体发动机更为广泛。火箭发动机结构示意图 下面的三幅图从左到右分别表示的是长征一号运载火箭结构示意图、长征二号运载火箭结构示意图、长征三号运载火箭结构示意图 火箭在喷出燃气过程中不断加速,同时自身的质量不断减少。火箭的初末质量比越大,燃气的喷射速度越大,它最终可达到的速度也越大。 使用多级火箭可以解决这个问题,每一级火箭都有燃料箱,烧完一级就扔掉一级,这样火箭就越飞越轻,速度越来越快。再加上离地球越来越远,空气阻力也随之减小,火箭便可以有超过其他任何交通工具的速度。火箭动画:反冲运动课堂小结 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。
喷气发动机的分类
空气喷气发动机——利用外界空气
火箭喷气发动机——自身携带氧化剂,工作时不需要空气。随堂练习1、以下哪些是喷气发动机的优点( )A. 重量轻B. 体积小C. 功率大D. 构造复杂ABC2、涡轮喷气发动机由_________、________、_________、__________
组成。进气道压气机燃烧室喷管3、涡轮风扇喷气发动机由_________、________、_________、___________、_________、___________组成。风扇外函道喷管涡轮机燃烧室内函道习题答案1、答:采用汽油内燃机驱动螺旋浆推进的飞机,它的速度不能超过760km/h。假如超过这一速度,螺旋桨所受阻力远远增加,效率会锐减。此外,由于高空空气稀薄,活塞内燃机的燃料燃烧率减小,同时螺旋桨所产生牵引力也减少。所以,为了提高飞行器的速度和高度,必须发明一种自重小,功率大,在稀薄空气中仍然产生很大推力的新型发动机。喷气发动机利用向后喷出气体的反冲力做功,推动飞行器前行,解决了上述问题。 涡轮喷气发动机结构简单,但有噪声大缺点。涡轮风扇喷气发电机的构造和涡轮喷气发电机的构造差不多,不同的是轴的前方多了一个由轴带动的大型前置风扇,其直径大约是发动机机身的两倍,它吸入的空气比燃烧燃料所需空气更多,过剩的空气绕过燃烧室,被强力推出发动机尾部。这种发动机的吸引力一部分由燃气喷出时的反作用力提供,另一部分由通过外函道直接向后喷气所产生。2、答:涡轮风扇喷气发动机的燃烧室外围有直接排气道,部分风扇吸入的空气通过外函道绕过内函道核心机直接向后喷出。
3、答:火箭喷气发动机自带燃料和氧化剂,不需要外界的空气助燃,不能在空气中飞行。 固体燃料火箭发动机的工作时间很短,最多不过是几十秒到一二分钟。飞机起飞和运载火箭升空时常常用它做辅助发动机。液体燃料火箭发动机的工作时间可以延续到几十分钟,应用比固体燃料火箭发动机应用广泛。4、略