大小各有用途: 大小涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)別主要集中在外涵道的大小上,其他方面的結(jié)構(gòu)區(qū)別并不是很大,所以在發(fā)動(dòng)機(jī)的研制上才有利用同一核心機(jī)研發(fā)多種發(fā)動(dòng)機(jī)的方式,但將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)會(huì)使這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸徹底成為兩種發(fā)動(dòng)機(jī),核心機(jī)也可能會(huì)有很大區(qū)別。 大小涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)在其他方面或者說(shuō)細(xì)部上的區(qū)別主要是和其工作條件和要求造成的,大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)主要為民用,需要更高的效率、更低的噪音;小涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)主要為軍用,需要更高的推重比;他們都需要更長(zhǎng)久的壽命和更低的油耗,從而出現(xiàn)使用技術(shù)的不同。具體如下: 1、大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)采用高壓比多級(jí)高壓壓氣機(jī)。 高壓比多級(jí)高壓壓氣機(jī)是大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。由于民用發(fā)動(dòng)機(jī)的總壓比不斷提高的趨勢(shì),目前超過(guò)40,今后將進(jìn)一步提高到50以上。軍用發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓壓氣機(jī)壓比一般為6~8,還沒有超過(guò)10的,但是民用發(fā)動(dòng)機(jī)的一般為12~20,GE90的10級(jí)(在后來(lái)的GE90-115B中減為9級(jí))高壓壓氣機(jī)的壓比更達(dá)到23,平均級(jí)壓比為1.37,都是所有實(shí)用中發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓壓氣機(jī)之最。正在研制中的PW6000發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓壓氣機(jī)以6級(jí)達(dá)到11的壓比,平均級(jí)壓比近1.5。研究中的平均級(jí)壓比為1.4~2.1。 2、大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)采用多種降噪技術(shù)?! ∵@是由于民航客機(jī)常在城市上空飛行,需要控制噪音,這是軍用飛機(jī)不需要的。大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)主要為民用,當(dāng)前采用或在研究中的降噪措施主要有: (1)盡量提高涵道比,降低發(fā)動(dòng)機(jī)平均排氣速度,但受到風(fēng)扇和發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸的限制。 ?。?)在對(duì)氣動(dòng)性能不造成大的損失的條件下,降低風(fēng)扇葉尖切線速度;采用掠形葉片和傾斜葉片;鋸齒形風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片后緣和吹氣式尾跡管理;合理選擇葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片和靜子葉片的數(shù)目比例;加大轉(zhuǎn)子和靜子的軸向距離;減小葉尖間隙;低損失空腔設(shè)計(jì)?! 。?)采用對(duì)轉(zhuǎn)風(fēng)扇 在歐洲航空第6框架內(nèi)的環(huán)境友好航空發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃下正在研究對(duì)轉(zhuǎn)風(fēng)扇,并將在俄羅斯中央航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究院的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行氣動(dòng)聲學(xué)試驗(yàn)。希望能降低噪聲5分貝。 ?。?)在減少噴氣噪聲方面,正研究各種加快內(nèi)外流氣流之間和噴流與大氣混合的噴管,具體的方案有非軸對(duì)稱風(fēng)扇噴管、中心線偏置的風(fēng)扇和核心噴管以及鋸齒形核心和風(fēng)扇噴管?! 。?)采用向上傾斜的進(jìn)氣口(scarf inlet)和噴口,使噪聲向上傳布?! 。?)采用加長(zhǎng)外涵道,廣泛敷設(shè)利用赫姆霍茨效應(yīng)原理的消聲襯墊,包括頻率自適應(yīng)襯墊,甚至噪聲主動(dòng)控制技術(shù)。 3、小涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)多采用混合排氣噴口?! ∥覀兂R姷拿窈娇蜋C(jī)所采用的大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),多半是分別排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),內(nèi)、外涵道中的氣體分別在內(nèi)、外涵尾噴管中排出,發(fā)動(dòng)機(jī)組成如下:進(jìn)氣道、風(fēng)扇、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪、外涵道、內(nèi)外涵尾噴管?! ?nèi)涵氣流:壓氣機(jī)增壓--燃燒室加熱--渦輪膨脹作功帶動(dòng)風(fēng)扇和壓氣機(jī)--內(nèi)涵尾噴管膨脹加速--排氣到體外 外涵氣流:外涵道--外涵尾噴管膨脹加速--排氣到體外 現(xiàn)代先進(jìn)軍用殲擊機(jī)一般均采用低涵道比的混合加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),內(nèi)、外涵道中的氣體混合后從尾噴管中噴出,發(fā)動(dòng)機(jī)組成如下:進(jìn)氣道、風(fēng)扇、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪、外涵道、混合器、尾噴管。 內(nèi)涵氣流:壓氣機(jī)增壓--燃燒室加熱--渦輪膨脹作功帶動(dòng)風(fēng)扇和壓氣機(jī)--混合器 外涵氣流:外涵道--混合器 雖然混合排氣效率更高,但是大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎沒有采用混合排氣的,主要是為了節(jié)省重量。另外在現(xiàn)在軍用殲擊機(jī)使用的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上還有加力燃燒室,這也是需要內(nèi)外涵道氣流混合的原因,內(nèi)涵道氣體已經(jīng)經(jīng)過(guò)一次燃燒,混合外涵道氣體可以補(bǔ)充氧氣,從而獲得更高的加力燃燒溫度。
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