爆震燃烧涡轮冲压组合发动机性能分析

【作者】 邱华； 熊姹； 严传俊； 范玮； 郑龙席；

【机构】 西北工业大学动力与能源学院；

【摘要】 本文提出了一种新型式的爆震燃烧涡轮基组合循环发动机,其由两个工作模态组成:前置涡轮组合脉冲爆震发动机模态和冲压式纯脉冲爆震发动机模态,由于两种模态共用爆震燃烧室,而无需目前TBCC方案中的加力燃烧室,其将大大减轻组合推进系统的重量及缩短其长度。该爆震燃烧涡轮冲压组合发动机的核心是前置涡轮组合脉冲爆震发动机模态,针对该模态,本文建立了其性能分析方法并对其部件特性及整机性能进行了计算研究,结果表明,近似稳态的涡轮总温总压进口条件可以在该模态发动机中实现;随着爆震室头部侧向开孔面积与爆震室面积之比(即驱动面积比)增大,流入发动机内涵驱动涡轮的气体流量增大,而涡轮前总温、总压及涡轮落压比减小;相比基于等压燃烧的常规发动机,在压气机增压比和油气比相同时,驱动面积比为1时的组合发动机涡轮前温度要低80K左右;增大驱动面积比可以进一步提高该模态发动机整机推进性能;通过改变驱动面积比的大小,可以获得不同的压气机增压比以适于不同的飞行马赫数,进而实现发动机宽广的工作范围。初步分析表明,爆震燃烧涡轮基组合循环发动机的推进性能要优于目前传统涡轮冲压组合发动机。更多还原