射流预冷混排涡扇喷气式发动机热力性能分析

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作   者：

胡可;  岳晨;  贺鹏宇;  严亚芹; 

作者机构：

南京航空航天大学能源与动力学院; 

关键词：

射流预冷;  热力性能;  水气比;  燃烧效率; 

期刊名称：

热能动力工程

i s s n：

1001-2060

年卷期：

2025 年 40 卷 001 期

页   码：

51-58

摘   要：

为了探究射流预冷涡扇发动机的热力性能，采用部件法建立了发动机的数学模型，开展了针对设计点处加力燃烧室燃料转化率对预冷效果影响的研究，分析了沿特定飞行轨迹不同来流工况下发动机喷水后的性能变化规律。结果表明：采用进气道喷水冷却能够有效提升发动机性能。在Ma=2.8设计点工况下，燃料转化率增加使燃烧更充分，喷水量为4%,燃料转化率从0.8增加至0.96,比冲由20 057 s增加至22 998 s,耗油率由0.179 kg/(h·N)降低至0.156 kg/(h·N)。在沿飞行轨迹Ma=2～3.2的过程中，射流预冷在Ma=2.4～2.8范围内对推力等整体性能的改善效果最佳。为避免来流空气进入风扇压缩时液滴的干扰，随着Ma的增加，水气比的最大值逐渐增大；当Ma>2.8时，在水气比1%～6%范围内，比冲快速上升，在水气比超过6%后，比冲上升程度减缓；对于Ma=3.2工况，水气比低于2%时，比冲因加力燃烧室燃烧效率的提升而有一定的提升，水气比达4%以后，过量水会影响加力燃烧室燃料的雾化蒸发和掺混，导致燃烧效率降低，比冲下降。