功率提取

大功率提取低涵道比混流涡扇发动机的设计考虑

摘要：从飞机的角度来看，从涡扇发动机中提取大量电能的可能性越来越大。未来战斗机的功耗预计将比今天的战斗机高得多。该领域的先前工作集中在高涵道比发动机的功率提取研究上。这促使我们彻底研究低涵道比混流涡扇发动机的性能潜力和局限性。建立了低涵道比混流涡扇发动机模型，并模拟了战斗机任务的关键部分。调查显示了高压涡轮的功率提取如何影响军用发动机在飞行范围内不同任务部分的性能。分析得出的一个重要结论是，如果满足特定的操作条件，可以在高功率设置下从涡扇发动机中提取大量功率，而不会对推力和单位燃料消耗造成太大的损失。如果发动机 (i) 以最大总压力比或接近最大总压力比运行，但 (ii) 远离最大涡轮入口温度极限，则功率提取对发动机推力和推力比燃料消耗的不利影响将受到限制。另一方面，如果发动机已经以最大涡轮入口温度运行，则高压轴的功率提取将导致推力大幅下降。所提出的结果将支持对未来战斗机发动机的战斗机任务优化和循环设计的分析和解释，这些发动机旨在实现大功率提取。这些结果对于飞机设计也很重要，更具体地说，对于确定飞机功率消耗者的最佳能源也很重要。