燃气涡轮发动机预旋系统温降和功耗的作用机制与理论分析

作者：林阿强; 赵义祯; 王俊凇; 吴衡; 刘高文^*

来源：中国电机工程学报, 2022, 42(11): 4090-4102.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.210966

• 涡轮盘腔
• 预旋供气系统
• 功热转换
• 温降
• 功耗
• 旋转比
• 旋流恢复系数

涡轮预旋供气系统内转-静盘腔和转-转盘腔的功热转换性能直接影响涡轮旋转动叶的高温热防护。文中重点开展理论分析，揭示预旋供气系统温降和功耗二者性能指标的关联机制。理论推导结果发现，系统无量纲温降和无量纲功耗特性与旋流恢复系数、预旋半径比、预旋喷嘴出口速度系数及转子马赫数变量的函数关系呈现强关联。基于能量守恒定律，系统无量纲功耗随无量纲温降增大而线性减小；当系统温降越高时，则系统功耗越低。绝热条件下，随着预旋喷嘴出口速度系数增大、转子马赫数减小，系统无量纲温降和无量纲功耗分别呈现增大和减小的趋势。因此，温降和功耗的关联机制可以有效评估预旋供气系统性能设计的优劣。

• 单位
  中国航发沈阳发动机研究所; 西北工业大学