由於人類對於燃燒過程的認識還相對不夠清晰,因此在燃燒空氣動力學和結構方麵,數值計算能夠發揮的作用相對較小,而且對於燃燒室結構的研究基礎就不如壓氣機和渦輪,殷永澤能做到這個參數化水平,確實已經相當不錯了。
“甩油盤?”
常浩南的要求讓殷永澤一愣:
“我們的設計……”
不過說到一半就被常浩南打斷了:
“渦扇10這樣的大推當然是要用離心噴嘴,但是未來噴氣動力肯定要普及開來,像巡航導彈還有無人機這些地方需要小型航空發動機,甩油盤的供油壓力低、不容易堵,最關鍵的是便宜,正好趁著現在的機會順便打個地基。”
相比於這個年代華夏其他的航發研究人員,常浩南最大的優勢除了開掛以外,就是更加長遠的規劃能力。
“好的,我們到時候會留意。”
殷永澤打開麵前的筆記本,把這個要求記了下來:
“那常總,進氣流量的事情……”
“6%-8%實在太多了。”
常浩南當即搖頭:
“現在總體設計層麵已經基本把結構確定為2-8-1-1結構或者3-7-1-1結構,這樣每一級留出來的餘量都很小,6%到8%那幾乎要再多加一級高壓,肯定不行。”
“但是我們這邊對於冷卻空氣流量的需求確實大了很多,如果不增加的話……”
氣膜冷卻可以說是航空發動機研發史上具有裡程碑意義的技術,不過利用氣體進行主動冷卻也不是沒有代價的,這些用作冷卻的氣體無法被用於推進,相當於損失掉了相當一部分壓氣機功率。
因此,儘管理論上隻需要提高冷卻氣體的用量就可以實現更好的效果,但在實際航發設計中,還是要考慮到氣體損失率的問題。
如果一個燃燒室內壁就要消耗掉至少6%的話,那再算上冷卻壓力更大的渦輪……
還玩個錘子。
壓氣機累死累活送進來的空氣,你直接放跑將近五分之一,或許對於渦槳和渦軸這種輸出軸功率的發動機來說還可以接受,但對於渦扇發動機來說,基本就是廢了。
而如果再加一級高壓,那就要變成3-8-1-1,跟眼下的al31f根本拉不開差距。
al31f的性能當然是夠用的,但潛力就不行了。
畢竟是70年代末的設計。
“你們燃燒室出口溫度設定的上限是多少?”
渦扇10的渦輪前溫度(也就是燃燒室出口溫度)設定在1200-1250c,這是常浩南親自做出的決定,但冷卻係統肯定要留一定餘量,留多少就是殷永澤他們的工作了。
“留5%餘量,1325c。”
這個餘量當然是按照開氏溫度計算的。
緊接著殷永澤又補充了一句:
“這個冷卻要求實在太高,我們隻能用槽縫冷卻代替渦噴14上的圓孔冷卻,氣流量的需求就上來了。”
這下常浩南終於知道問題出在哪了;
“彆用槽縫冷卻,我下一步計劃就是研究渦輪部分的高效率成型孔冷卻方案,用異形孔代替圓孔,理論上可以實現跟開縫冷卻接近的效果,用氣量還不會增加,你們先繼續按照1325c算其它結構,具體的冷卻方案,等我把異形孔的多孔介質模型開發出來再定。”
儘管燃燒室出口的溫度毫無疑問是整個發動機最高的部分,但最終把高能氣體的能量轉化為機械功還是需要依靠渦輪,後者不僅工作環境高溫高壓,甚至還需要高速旋轉並承受外部過載,因此對於材料和冷卻技術的要求反而更高。
如果一個冷卻技術能用在渦輪上麵,那麼搬到燃燒室側壁一般問題不大。
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