串联TBCC发动机构型以及设计参数
作者：互联网
串联TBCC发动机构型以及设计参数
涡轮冲压组合发动机(TBCC)是一种由涡轮发动机与冲压发动机通过结构的集成和协同工作而形成的具备宽速域大空域高效工作能力的新型空天动力装置，是具备水平起降能力的临近空间超高速飞行器的理想动力，有着广泛的应用前景。比较知名的有美国的RTA、日本的HYPR和欧洲的LAPCAT计划等。
本文简单介绍串联式TBCC发动机的构型以及所需的设计参数。
发动机构型
在常规混排涡扇发动机具有的风扇 f a n fan fan、高压压气机（ H P C HPC HPC，下文简称压气机）、主燃烧室（ B u r n e r Burner Burner）、高压涡轮（ H P T HPT HPT）、低压涡轮（ L P T LPT LPT）以及尾喷管（ n o z z l e nozzle nozzle）等主要部件的基础上，新增的特征部件包括模态选择阀（ M S V MSV MSV）、前可变面积涵道引射器（ F V A B I FVABI FVABI）、后可变面积涵道引射器（ R V A B I RVABI RVABI）以及加力／冲压燃烧室（ h y p e r b u r n e r hyperburner hyperburner）等。将 C 2 C_2 C2截面至 C 3 C_3 C3截面之间的涵道定义为冲压外涵，将 B 2 B_2 B2截面至 B 3 B_3 B3截面之间的涵道定义为风扇外涵，将 B 4 B_4 B4截面至 B 5 B_5 B5截面之间的涵道定义为发动机外涵道。
在串联式 TBCC发动机由涡轮模态向冲压模态转换过程中,随着涡轮发动机转速降低，在某一转速下，主燃烧室熄火，涡轮发动机进入风车状态，此后直至涡轮发动机流路完全关闭(如图1中虚线位置)，串联式TBCC发动机将以风车冲压模态工作。在风车冲压模态下，涡轮发动机各部件产生阻力，整机推力由加力/冲压燃烧室贡献，发动机调节变量包括加力/冲压燃烧室燃油流量以及MSV、FVABI、RVABI、喷管喉部等可变几何结构，其中，加力/冲压燃烧室燃油流量、喷管喉部面积的调节作用主要是保证发动机推力、空气流量满足平稳模态转换控制规律设计要求，MSV用于调节风扇和冲压外涵的空气流量分配，FV-ABI和RVABI的调节作用分别是防止风扇外涵出口气流经前冲压外涵回流、保证发动机外涵道出口与涡轮出口气流总压匹配。
设计参数
参考主流模型
HYPR90-C
\text{HYPR90-C}
HYPR90-C，得到如下设计参数
参数
数值
参数
数值
W
2
,
c
o
r
/
(
k
g
/
s
)
49.1
η
h
p
c
0.83
B
0.7
T
t
4
/
K
1873
π
f
a
n
1.66
η
h
p
t
0.85
η
f
a
n
0.843
η
p
t
0.88
π
h
p
c
3.6
M
a
6
0.2623
\begin{array}{cc||cc} \hline \text { 参数 } & \text { 数值 } & \text { 参数 } & \text { 数值 } \\ \hline W_{2, \mathrm{cor}} /(\mathrm{kg} / \mathrm{s}) & 49.1 & \eta_{\mathrm{hpc}} & 0.83 \\ B & 0.7 & T_{\mathrm{t} 4} / \mathrm{K} & 1873 \\ \pi_{\mathrm{fan}} & 1.66 & \eta_{\mathrm{hpt}} & 0.85 \\ \eta_{\mathrm{fan}} & 0.843 & \eta_{\mathrm{pt}} & 0.88 \\ \pi_{\mathrm{hpc}} & 3.6 & M a_{6} & 0.2623 \\ \hline \end{array}
参数 W2,cor/(kg/s)Bπfanηfanπhpc 数值 49.10.71.660.8433.6 参数 ηhpcTt4/KηhptηptMa6 数值 0.8318730.850.880.2623
表中
B
B
B为风扇出口涵道比；
π
hpc
\pi_{\text{hpc}}
πhpc为压气机增压比；
η
\eta
η为各部件等熵效率
标签：串联,构型,发动机,TBCC,涡轮,外涵,hpc,mathrm,冲压 来源： https://blog.csdn.net/m0_46319070/article/details/123078833