渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油系統(tǒng)，由燃油泵、燃油濾、噴油嘴等組成，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工作狀態(tài)和各種飛行條件下所需要的燃油流量。根據(jù)直升機(jī)飛行需要，對(duì)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)有以下要求：能在較寬的溫度范圍內(nèi)正常供油。一般要求的外界氣溫范圍為-60一 60℃。氣溫過(guò)低，可能導(dǎo)致處于懸浮狀 的水分結(jié)冰，而沉積在燃油濾上將其堵塞，使進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油減少，致使發(fā) 動(dòng)機(jī)停車;氣溫過(guò)高，燃油在劇熱之下也會(huì)分解形成焦炭，同樣會(huì)影響燃油系 統(tǒng)正常供油。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的：關(guān)于連續(xù)性方程和伯努利方程在某活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)中的應(yīng)用分析相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!

　　關(guān)于連續(xù)性方程和伯努利方程在某活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)中的應(yīng)用分析全文如下：

　　某通用航空一架PA-44-180 飛機(jī)在起飛過(guò)程中飛行員反映左發(fā)抖動(dòng)，全風(fēng)門發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足。飛機(jī)降落后，在地面試車發(fā)現(xiàn)左發(fā)在低轉(zhuǎn)速時(shí)排氣管冒黑煙，前推油門發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)劇烈。

　　1 原因查找

　　打開(kāi)左發(fā)動(dòng)機(jī)整流罩，拆下進(jìn)氣盒和汽化器，檢查發(fā)現(xiàn)汽化器進(jìn)氣盒后擋板氈墊脫落，卡在文氏管處。PA-44-180 飛機(jī)上進(jìn)氣盒安裝在汽化器的后部，為防止進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)冰或出現(xiàn)結(jié)冰時(shí)將冰除去，進(jìn)氣盒上安裝有加溫風(fēng)門，通過(guò)選擇風(fēng)門的位置來(lái)選擇進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣是加熱過(guò)的還是未加熱的。風(fēng)門上的氈墊起密封作用，保證進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣效率;風(fēng)門在開(kāi)關(guān)過(guò)程中和進(jìn)氣盒后擋板相碰，后擋板上氈墊起到防磨和密封作用。

　　2 故障分析

　　汽化器是汽化器式燃油系統(tǒng)的主要附件。它的作用是：將燃油噴入進(jìn)氣道中，并促使燃油在氣流中霧化和汽化，以便和空氣組成均勻的余氣系數(shù)適當(dāng)?shù)幕旌蠚?。汽化器的工作正常與否，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在各種狀態(tài)下的工作有決定意義。汽化器有三種形式：浮子式汽化器、薄膜式汽化器和噴射式汽化器。PA-44-180 飛機(jī)上采用的是浮子式汽化器，是在簡(jiǎn)單浮子式汽化器的基礎(chǔ)上增加了慢車裝置、主定量裝置、經(jīng)濟(jì)裝置、加速裝置、高空調(diào)節(jié)裝置和停車裝置等，從而保證飛機(jī)在任何轉(zhuǎn)速和高度都能正常工作，具有良好的加速和經(jīng)濟(jì)性能。

　　理論空氣量是1kg 燃料完全燃燒所需要的最少空氣量，用L 理表示。但在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際燃燒時(shí)，混合氣中燃油量和空氣量都有可能變化。那么，實(shí)際同1kg 燃料進(jìn)行混合燃燒的空氣量叫做實(shí)際空氣量，用L 實(shí)表示。實(shí)際空氣量不一定等于理論空氣量，為了反映混合氣的貧、富油程度，引進(jìn)一個(gè)概念：余氣系數(shù)。余氣系數(shù)是混合氣中的實(shí)際空氣量與混合氣中燃料完全燃燒所需的理論空氣量的比值，用α 表示，

　　根據(jù)余氣系數(shù)的定義可以看出，當(dāng)α<1 時(shí)，混合氣中實(shí)際空氣量小于理論空氣量。那么，混合氣燃燒時(shí)，燃料富足而氧氣不足，燃料不能完全燃燒。反之，當(dāng)α>1 時(shí)，燃料能夠完全燃燒。稱α<1 的混合氣為富油混合氣，α>1 的混合氣為貧油混合氣。α 偏離1 越多代表混合氣富/貧的越厲害。

　　實(shí)驗(yàn)表明：任何碳?xì)淙剂吓c空氣組成的混合氣，無(wú)論是在靜止或是在流動(dòng)狀態(tài)下燃燒，一般都是混合氣的余氣系數(shù)α 為0.8~0.9時(shí)，火焰?zhèn)鞑サ乃俣茸畲?。而?dāng)α 過(guò)大或過(guò)小超過(guò)某一極限時(shí)，火焰則不能傳播，即發(fā)動(dòng)機(jī)不工作。火焰能夠傳播的最小余氣系數(shù)叫做富油極限，最大余氣系數(shù)叫做貧油極限。

　　由于發(fā)動(dòng)機(jī)功率、燃油消耗率和汽缸頭溫度都與余氣系數(shù)密切相關(guān)，所以在飛行中，應(yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際狀態(tài)，調(diào)整余氣系數(shù)來(lái)滿足飛行性能要求。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)大轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)，一般用于起飛、復(fù)飛和爬升，此時(shí)需要發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出較大功率。當(dāng)α 為0.8~0.9 時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲?，此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率也最大。這樣，即可保證發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出較大功率，同時(shí)富油混合氣也可防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。中轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間最長(zhǎng)的一種狀態(tài)，此時(shí)需要發(fā)動(dòng)機(jī)工作穩(wěn)定、安全，同時(shí)有較好的經(jīng)濟(jì)性。α 一般設(shè)置為0.9~1.0。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)小轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)一般用于下降、著陸和滑行。由于此時(shí)進(jìn)氣量較少，而殘余廢氣量變化不大，廢氣沖淡嚴(yán)重。所以為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作，需要發(fā)動(dòng)機(jī)富油工作，α 一般設(shè)置為0.7~0.8。

　　活塞發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣行程中活塞向下死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)氣缸內(nèi)的壓力降低，大氣經(jīng)過(guò)汽化器、進(jìn)氣管進(jìn)入氣缸。為研究此時(shí)油氣混合情況，先熟悉兩個(gè)方程：連續(xù)性方程和伯努利方程。

　　通常情況下，可以將空氣看成是理想氣體。為簡(jiǎn)化問(wèn)題，可將汽化器中空氣的流動(dòng)看作是穩(wěn)定流動(dòng)，即：空氣中任一點(diǎn)的壓力、速度和密度都不隨時(shí)間變化?？諝庠谄髦辛鲃?dòng)時(shí)，將垂直于空氣流動(dòng)方向的截面積稱為流通截面。單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某流通斷面的空氣的體積稱為流量，用q 表示。實(shí)際上，由于流體在管道中的流動(dòng)時(shí)的速度分布規(guī)律是拋物面，計(jì)算較為困難。為便于計(jì)算，現(xiàn)假設(shè)經(jīng)過(guò)流通截面上的流速是均勻分布的，且以平均流速Va 流過(guò)，流過(guò)斷面的流量等于流體實(shí)際流過(guò)該斷面的流量。

　　由于空氣密度ρ 為常數(shù)，由質(zhì)量守恒定律可知理想氣體在通道中作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，液體的質(zhì)量既不會(huì)增多，也不會(huì)減少，因此單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)通道中任一流通截面的質(zhì)量是相等。

　　流體的連續(xù)性方程說(shuō)明理想流體在通道中穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，流過(guò)各截面的流量相等，而流速和流通截面的面積成反比。因此，當(dāng)流量一定時(shí)，管道細(xì)的地方流速大，管道粗的地方流速小。

　　理想流體在通道內(nèi)穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)沒(méi)有能量損失，在流動(dòng)過(guò)程中，由于它具有一定的速度，所以除了具有勢(shì)能和壓力能外，還具有動(dòng)能。即：動(dòng)能+重力勢(shì)能+壓力勢(shì)能=常數(shù)。

　　對(duì)于空氣來(lái)說(shuō)，勢(shì)能可以忽略不計(jì).

　　當(dāng)空氣流經(jīng)文氏管喉部時(shí)(文氏管的最窄處)，由于通道變窄，空氣的流速增大，壓力減小。那么文氏管喉部和浮子室內(nèi)的空氣便產(chǎn)生了壓差。浮子室內(nèi)的燃油則在這個(gè)壓差的作用下，從噴油嘴處噴出。然后，噴出的燃油在空氣動(dòng)力的作用下霧化為微小的油珠，并吸取空氣中的熱量，逐步汽化和空氣均勻混合組成混合氣。

　　噴油嘴噴出燃油的多少，取決于文氏管喉部與浮子室的壓差和定油孔的直徑。壓差和直徑越大，噴出的燃油越多，反之則越少。對(duì)于型號(hào)確定的汽化器，定油孔的直徑是固定的，那么影響其噴出的燃油多少則主要取決于文氏管喉部和浮子室的壓力差大小。正常情況下，二者的壓差隨節(jié)氣門開(kāi)度的變化而變化。開(kāi)大節(jié)氣門，文氏管喉部的空氣流速增大，壓力減小，二者的壓差增大，從噴油嘴噴的燃油增多。反之，文氏管喉部的空氣流速減小，壓力增大，二者的壓差減小，噴出的燃油減小?？傊瑥膰娪妥靽姵龅娜加投嗌偃Q于進(jìn)氣量的多少，燃油和空氣根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工作狀態(tài)混合成不同余氣系數(shù)的油氣混合氣，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下正常工作。

　　氈墊脫落后，由于氈墊尺寸比較大，在氣流的作用下進(jìn)入并卡在文氏管喉部，阻塞了部分進(jìn)氣通道導(dǎo)致進(jìn)氣減少。另外，根據(jù)流體的連續(xù)性方程和伯努利方程可知，由于文氏管喉部進(jìn)一步變窄，空氣流速增大，壓力進(jìn)一步減小，導(dǎo)致文氏管喉部和浮子室內(nèi)的壓力差進(jìn)一步增大，從而使噴出的燃油增多。這樣，一方面進(jìn)氣減少，另一方面噴出的燃油增多，這一減一增就導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)富油。所以，就出現(xiàn)排氣管冒黑煙，發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)故障，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)富油停車，有很大的安全隱患。

　　3 維護(hù)中應(yīng)注意事項(xiàng)

　　燃油系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要系統(tǒng)，它的工作正常與否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作至關(guān)重要。氈墊由三個(gè)鋼質(zhì)訂書(shū)針固定在后擋板上，由于鋼絲直徑較小，氈墊在氣流和加溫活門摩擦力長(zhǎng)時(shí)間的作用下，逐漸被鋼絲磨穿而脫落。維護(hù)中嚴(yán)格執(zhí)行工作單中的檢查程序，檢查氈墊的固定情況。發(fā)現(xiàn)鋼絲有松動(dòng)或脫落，氈墊有磨損或被鋼絲磨穿，及時(shí)對(duì)鋼絲和氈墊進(jìn)行處理，預(yù)防氈墊脫落，保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常。