航空发动机热防护超临界CO_(2)闭式循环方案设计

作     者：李星剑 连华奇 李育隆 徐思远 马旭 LI Xing-jian;LIAN Hua-qi;LI Yu-long;XU Si-yuan;MA Xu

作者机构：北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100083 先进航空发动机协同创新中心北京100083 北京动力机械研究所北京100074 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金资助 

出 版 物：《航空发动机》 (Aeroengine)

年 卷 期：2024年第50卷第4期

页      码：88-94页

摘      要：针对航空飞行器高速飞行时发动机热环境严峻、冷源有限的问题,提出了一种应用于航空发动机热防护、以超临界CO_(2)为工质的闭式布雷顿冷却循环方案。采用能量分析法构建布雷顿循环的数学模型,对比分析了简单循环、回热循环与间冷循环3种循环结构的优劣,比较了高温部件冷却通道的串并联结构对循环性能的影响。结果表明:回热循环能够提高系统热效率约4%,但热沉利用率降低50%;间冷循环能够降低系统热沉消耗8%,但会导致系统总质量增大;超临界CO_(2)简单循环是最符合发动机中间工质冷却循环工作需求的循环结构。对于简单循环而言,高温部件冷却通道并联结构的热效率比串联结构的高6%,但需要的碳氢燃料质量流量提高了2.7%,在碳氢燃料质量充足的条件下,并联结构的性能更优。

主 题 词：热防护 闭式布雷顿循环 超临界CO_(2) 循环结构 航空发动机 高超声速飞行器 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

D　O　I：10.13477/j.cnki.aeroengine.2024.04.012

馆 藏 号：203135370...