脉冲爆震燃烧室∕加力燃烧室的最新进展.pdf

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1、OTHERS其他脉冲爆震燃烧室／加力燃烧室的最新进展RecentDeVelOpmentOfPulseDetonatiOnCombustionandAfterburner中航工业沈阳发动机设计研究所杨东丹梁春华孙明霞【摘要】近10年来，脉冲爆震作为一项具有研究和应用潜力的新技术，成为国外航空发动机燃烧室研究的一个焦点。脉冲爆震发动机因为其结构简单、推重比高和推进效率高的理论性能以及较低的耗油率等优点，其脉冲爆震技术被研究应用在涡轮发动机燃烧室上，其中一些研究方案已经进行了试验验证，在未来有很大的应用潜力。本文综述了脉冲爆震技术在涡轮机上作为加力燃烧室应用

2、的原理、优势以及进展、关键技术。关键词：脉冲爆震燃烧室涡轮发动机【ABSTRACTlIntllepastdecade，pulsedetonationasanewtechnologywhichhasresearchandapplicationpotentialshasbecomeafocusforaeroenginecombustionstudyin￡lbroad．PulsedetonationtechnologyisappliedtomecombustionofturbineenginebecauseitsadVantagessuchassimplec

3、onstnlction，highthmsta11dwei曲tratioa11dpr叩ulsiVee衔ciency，highmeoreticalpe墒H11anceandlowspecincfuelconsumption．Someoftheresearchconceptsareexperimentallydemons仃atedaIldhaVe野eatapplicationpotentialsin矗lnlre．Theprinciples，adVantages，progressandcriticaltecllIlologiesofpulsedetonatio

4、ntechnologyisreViewedwhileit’sappljedaspulsedetonationcombustororpulsedetonationafkrbumerontIlI．bineengine．Keywords：PulsedetOnationCombustion1’ur-bineen垂neDol：10．16080／i．issnl67l-833x．2015．15．113脉冲爆震发动机(PDE)的研究已经有近80年的历史，其技术已经得到了较充分的试验验证，研究发展日趋成熟。此外，由于其具有多项优点，应用范围较广泛，且21世纪美国空军VA

5、ATE计划的主要目标就要求未来战斗机必须降低成本，提高经济可承受性。因此，为满足以上要求，从20世纪90年代后期，工业界纷纷开始利用PDE技术来探索研究先进推进系统方案，随后将脉冲爆震燃烧室与涡轮发动机相结合，形成基于PDE的燃气涡轮组合发动机(脉冲爆震燃烧室／加力燃烧室)的方案”。l，因而，总结脉冲爆震燃烧室／加力燃烧室的技术特点和优势，综述其目前进展和关键技术，对相关研究人员具有重要的参考与借鉴意义。1脉冲爆震燃烧室，加力燃烧室的特点和优势脉冲爆震燃烧室(PDC)／加力燃烧室，是指涡轮发动机定压燃烧主燃烧室或者加力燃烧室采用爆震燃烧技术形成的燃烧室

6、。根据脉冲爆震燃烧室在涡轮发动机的位置可以分为3种：涡喷或涡扇发动机脉冲爆震加力燃烧室，如图1所示【6I；涡喷或涡扇或涡轴发动机脉冲爆震燃烧室，如图2所示61；涡扇发动机外涵脉冲爆震加力燃烧室，如图3所示16l。脉冲爆震燃烧技术优势包括以下：(1)循环的热效率高。等压循环热效率为0．27，等容循环热效率为0．47，爆震循环热效率为0．49。(2)结构简单，质量轻，推重比高。爆震燃烧具有自增压能力，可使高压部件级数大大减少，甚至直接替代核心机，从而使发动机质量大大减轻，推重比提高。(3)单位耗油率低。在飞行高度为10668m，飞行马图1涡喷或涡扇发动机脉

7、冲爆震加力燃烧室Fig．1PuIsedetonationafterburnerinturbine—jetorturbine—fanengine稠网网网网网<≤<图2涡喷或涡扇或涡轴发动机脉冲爆震燃烧室Fig．2PuIsedelonalioncombustioni九turbine—jetorturbine—fanorlurbine—shaftengine2015年第15期·航窄制造技术113其他。眦Rs进气道起爆器ll进气阀ll爆震室『l外涵道尾喷管]了图3涡扇发动机外涵脉冲爆震燃烧室Fig．3PuIsedetOnatiOncOmbustiOninbyp

8、assductOfturbine—fanengjne赫数为0．85时，采用脉冲爆震主燃烧室的大