間冷回?zé)嵫h(huán)航空發(fā)動機一種裝有間冷器和回?zé)崞鞯臏u扇發(fā)動機01簡介20世紀(jì)研究IRA已取得的成就回?zé)崞靼l(fā)展歷程間冷器目錄03050204基本信息間冷回?zé)嵫h(huán)航空(IRA)發(fā)動機是一種裝有間冷器和回?zé)崞鞯臏u扇發(fā)動機，與傳統(tǒng)渦扇發(fā)動機相比，IRA發(fā)動機在降低耗油率方面具有明顯的優(yōu)勢。簡介簡介間冷回?zé)嵫h(huán)航空(IRA)發(fā)動機是一種裝有間冷器和回?zé)崞鞯臏u扇發(fā)動機，與傳統(tǒng)渦扇發(fā)動機相比，IRA發(fā)動機在降低耗油率方面具有明顯的優(yōu)勢。除了減少高壓壓氣機轉(zhuǎn)子的加功量以外，間冷器降低了高壓壓氣機的進口溫度及出口溫度，相應(yīng)提高了回?zé)崞鞯男?。在空氣進人燃燒室之前，回?zé)崞髂軌蚧厥盏蛪簻u輪出口的廢熱，對空氣進行預(yù)熱，從而降低了耗油率。無論是在起飛狀態(tài)還是在巡航狀態(tài)，面積可調(diào)的低壓渦輪能確保低壓渦輪保持足夠高的出口溫度,充分發(fā)揮了回?zé)崞鞯淖饔?從而在整個功率范圍內(nèi)大幅度降低了間冷回?zé)嵫h(huán)航空發(fā)動機的耗油率。發(fā)展歷程發(fā)展歷程間冷回?zé)嵫h(huán)航空發(fā)動機的空氣進人進氣道后，首先經(jīng)過風(fēng)扇和低壓壓氣機的壓縮，然后流人間冷器進行冷卻。從間冷器流出的冷卻空氣經(jīng)過高壓壓氣機壓縮后，通過導(dǎo)管流人位于低壓渦輪后的回?zé)崞?。在回?zé)崞髦?，由高壓壓氣機流出的空氣從低壓渦輪較高溫度的排氣中吸收熱量，并被預(yù)熱，最后再通過導(dǎo)管流回燃燒室。由于從排氣中回收了一部分熱量，燃燒室只要有較低的溫升就可達到高壓渦輪的目標(biāo)進口溫度，從而減少了燃油用量。流出燃燒室的燃?xì)庠俳?jīng)高壓渦輪和面積可調(diào)的低壓渦輪的擴壓，通過排氣噴管排出，最后產(chǎn)生飛機所需的推力。20世紀(jì)研究IRA已取得的成就20世紀(jì)研究IRA已取得的成就20世紀(jì)60~70年代，人們就已經(jīng)認(rèn)識到熱交換器(間冷器和回?zé)崞?具有提高燃?xì)鉁u輪發(fā)動機性能的潛力，并進行了大量的理論和試驗研究。研究發(fā)現(xiàn)，將間冷器引人燃?xì)鉁u輪發(fā)動機具有以下優(yōu)點:能夠大大降低驅(qū)動高壓壓氣機所需的功輸入(提高發(fā)動機的單位功率);可以采用較小的核心機，或在核心機大小一定的情況下，能夠獲得較大的推力，可用冷卻器冷卻空氣，可在所有推力下適當(dāng)提高發(fā)動機性能;燃燒室進口溫度較低，易于設(shè)計熱端部件，且能夠降低NO的排放量。但是，與此同時，也必須解決以下問題:由于最優(yōu)的總壓比較高，需要更多級壓氣機和渦輪，需要提高靜態(tài)和動態(tài)燃?xì)庳?fù)荷，因此，影響了轉(zhuǎn)子葉片、核心機機匣和高壓軸推力軸承的負(fù)荷，核心機尺寸小，降低了部件效率需要更多的壓氣機可調(diào)級或放氣閥，還可能需要渦輪可調(diào)，以控制壓氣機的工作線。將回?zé)崞饕巳細(xì)鉁u輪發(fā)動機帶來的好處是:由于最優(yōu)總壓比明顯降低，簡化了葉片機的設(shè)計，并可以使用冷卻空氣作為冷卻介質(zhì)，提高了部分推力狀態(tài)的性能，特別是在渦輪采用可調(diào)面積導(dǎo)向器的情況下，大大提高了總壓比有限的小發(fā)動機的性能，在一定的推力下，可以減小渦扇發(fā)動機的涵道比和減少低壓渦輪所需的級數(shù)，降低低壓渦輪的噪聲。但是，與此同時，將回?zé)崞饕肴細(xì)鉁u輪發(fā)動機也面臨著以下問題:在大推力下，較大發(fā)動機的收益很小費用增加、質(zhì)量增大、復(fù)雜性增加承受熱負(fù)荷的回?zé)崞髂途脵C械性能差較高的燃燒室進口溫度可能提高NO、的排放量。間冷器間冷器在高、低壓壓氣機間引人間冷器，允許熱效率相對獨立于壓比，且允許將最優(yōu)壓比控制在25~30。間冷器不但降低了壓氣機的性能要求，而且降低了壓氣機的工作溫度。這樣，壓氣機出口空氣溫度和渦輪排氣溫度間存在較大的溫度差，可以從渦輪排氣中更多地吸收熱量，有效地提高燃燒室進口溫度。由于間冷器增加了發(fā)動機的質(zhì)量和費用，所以間冷器的氣動熱力設(shè)計特別關(guān)鍵?；?zé)崞骰責(zé)崞魑挥诘蛪簻u輪熱排氣流中的整個回?zé)崞鹘M件(包括機匣和連接管路)

都由MTU公司在歐洲的EEFEA計劃下研制。它充分利用了MTU公司在換熱器技術(shù)計劃(AER