级间旋转爆震涡轴发动机热力过程及性能分析

针对一种级间旋转爆震涡轴发动机概念建立了集总参数模型,研究了发动机内部温度、压力、流量分配及涡轮效率等参数随爆震燃烧特性的变化规律。研究结果表明:级间旋转爆震燃烧室的引入可实现对燃气的二次增温增压,能够较为明显地提升涡轴发动机单位功率,但同时也将改变发动机主流与冷却气流的流量分配比例,使得涡轮流量系数和级载荷系数变化、涡轮效率下降;T700涡轴发动机在引入级间旋转爆震燃烧室后,最优爆震燃烧温升为560K,单位功率增加36.9%,耗油率上升14.6%。相比于高热力循环参数发动机(压气机压比πC=21,主燃烧室出口总温T_(4)^(*)=1900K),中、低热力循环参数发动机(π_(C)=13~17,T_(4)^(*)=1500~1700K)引入级间旋转爆震燃烧室后的性能提升更为明显。开展起飞阶段采用爆震大功率模式、巡航阶段采用常规发动机模式的级间旋转爆震变循环涡轴发动机研究,可在高热力循环参数的发展路线之外,为未来先进涡轴发动机的发展提供有益的技术支撑。