预冷却涡轮基组合循环发动机发展现状及应用前景_王占学
2023年核电用涡轮发动机行业市场发展现状
2023年核电用涡轮发动机行业市场发展现状随着全球清洁能源的需求日益增加，核能已成为一个备受关注的话题。
核电用涡轮发动机是核电站中的核主泵动力装置，其工作原理与常规汽轮发电机组基本相似，但有着更高的技术要求。
在目前的市场环境下，核电用涡轮发动机行业发展具有以下特点。
一、市场规模逐步扩大核电作为清洁、高效的能源形式，得到了越来越多国家的认可。
根据IEA（国际能源署）的预测，到2030年核电装机容量将达到600-1000GWe，2021年预计全球核电装机容量将超过400GWe。
以中国为例，2021年底预计核电累计装机容量将达到70GWe，预计市场规模将逐年增加。
二、技术创新成为核心竞争力当前，核电用涡轮发动机行业亟需技术创新，以满足更高的技术要求。
例如，要求涡轮发动机具有更高的可靠性、高效性、安全性和环保性。
随着新技术的出现，如3D打印、数字化制造等，企业可以在产品设计、制造、服务等各个环节实现更好的优化升级，提高核电用涡轮发动机的性能和品质，增强企业的核心竞争力。
三、国际市场竞争加剧目前，核电用涡轮发动机全球市场呈现出竞争加剧的局面。
除了来自传统大国如美、欧盟、俄罗斯的竞争之外，随着中国、韩国等国家的涡轮发动机技术不断提升，这些新兴市场企业也在分羹国际市场。
竞争的加剧意味着企业需要拓展全球市场，形成自己在全球范围内的营销网络和服务能力。
四、环保法规逐步严格全球各国和地区对于环保的要求不断提高，核能行业也不例外。
核电用涡轮发动机的生产和使用过程都需符合相关环保法规的要求。
如中国发布的《核电厂环境保护管理办法》等法规，要求核电站的设备和设施对环境的影响最低。
为了满足政策要求，企业需要加大环保投入，持续改进涡轮发动机的制造工艺和技术，推进环保技术的应用和发展。
综上所述，核电用涡轮发动机行业市场前景广阔，但也面临着诸多挑战。
企业需要在技术创新、国际竞争、环保法规等方面持续投入和改进，以提升核电用涡轮发动机的市场竞争力和企业经营效益。
涡轮基组合循环发动机技术发展趋势和应用前景
涡轮基组合循环发动机技术发展趋势和应用前景王占学１，刘增文１，２，王鸣２，李斌２（１．西北工业大学动力与能源学院，西安７１００７２；２．中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳１１００１５）摘要：涡轮基组合循环发动机将是未来高超声速飞行器的主要动力装置，针对空间运载、高速运输、远程快速打击等任务需求，总结了国内外关于涡轮基组合循环发动机的研究现状，分析了开展涡轮基组合循环发动机技术研究必须解决涵盖了耐温、性能、匹配性、飞发一体化等诸多方面的关键技术，并阐述了涡轮基组合循环发动机潜在的技术优势和可能的应用方向。
结合未来军民用领域对高速飞行器的需求，分析了中国开展涡轮基组合循环发动机技术研究的必要性。
关键词：涡轮基组合循环发动机；高超声速推进技术；亚／超燃冲压发动机Future Development and Application Prospect of Turbine BasedCombined Cycle EngineWANG Zhan-xue 1,LIU Zeng-wen 1,2,WANG Ming 2,LI Bin 2（1.College of Power and Energy,Northwestern Polytechnical University,Xi'an 710072,China;2.AVIC Shenyang Engine Design and Research Institution,Shenyang 110015,China ）Abstract:Turbine Based Combined Cycle （TBCC ）engine is the main power plant of future hypersonic vehicle.Aiming at the necessity for spatial loadings,high-speed transportation,and long-range fast attack,the present development status of TBCC engine was analyzed in the world.Some key technologies including the temperature resistance,performance,compatibility,and aircraft and engine integration were studied in the process of developing TBCC engine.The potential technical advantages and possible application direction of TBCC engine were discussed in bined with the requirement of future military and civil hypersonic vehicles,the necessity for making further research of TBCC engine technology was analyzed in China.Key words:Turbine Based Combined Cycle （TBCC ）Engine;hypersonic propulsion technology;ramjet/scramjet engine航空发动机Ａｅｒｏｅｎｇｉｎｅ图１吸气式发动机性能随马赫数的变化王占学（１９６９），男，博士，教授，研究方向为航空发动机气动热力学及新概念喷气推进技术。
推重比15一级发动机关键技术及分析
大、小叶片是在叶片后背段 加上小叶片，以抑制气流分离，并 且可避免因增加全长叶片而引起 的堵塞、效率下降和质量增加。美 国 Allison 公司已经设计了军用带 大、小叶片转子的大斜流风扇，虽 然在某些方面稍有不足，但性能 有了很大改进[6]。 IHPTET 计划中 的大、小叶片转子设计方案如图 6 所示。
18000
涵道比
0.4 加力温度 /K 2144
压气机增压比 8.0 涡轮进口温度 /K 1921
压气机效率 /% 91.0 发动机总质量 /kg 1180
燃烧室效率 /% 98.0 直径 /mm
1219
高压涡轮效率 /%
90.5 总长 /mm
3606
图 1 计算的推重比 15 涡扇发动机 推力 - 马赫数关系
大转折角、大弯度的宽叶片 和低展弦比的设计，可以使涡轮 叶片承受较高的气动负荷，其气 流在较长的叶片通道中完成转 折，从而避免分离。英国和比利时 联合研制的对转涡轮的气流转折 角高达 130°[10]。
此外，涡轮前温度的提高也 对涡轮叶片材料提出了更高的要 求。国外高推重比发动机采用了 更耐高温的第 4 代单晶高温合金 涡轮叶片，如 EPM- 102，比第 2 代 单 晶 合 金 PWA1484 和 Rene N5 所能承受的温度约高出 42 ℃ 。 [11]
2024年核电用涡轮发动机市场分析现状
2024年核电用涡轮发动机市场分析现状1. 引言核电作为一种清洁、可持续的能源形式，近年来受到越来越多的关注和发展。
作为核电站的关键装置之一，核电用涡轮发动机的市场需求也随之增加。
本文将对核电用涡轮发动机市场的现状进行分析，并讨论其发展趋势。
2. 市场规模和增长趋势根据市场调研数据显示，核电用涡轮发动机市场在过去几年里呈现出稳步增长的趋势。
据统计，2015年至2020年期间，全球核电用涡轮发动机市场的年均增长率达到了5%。
预计在未来几年里，核电用涡轮发动机市场的规模将进一步扩大。
3. 市场分布核电用涡轮发动机市场的分布主要集中在发达国家和地区，如美国、中国、法国、俄罗斯等。
这些国家和地区的核电建设和更新项目较多，推动了核电用涡轮发动机市场的发展。
同时，一些新兴市场如印度、巴西等也逐渐加大对核电用涡轮发动机的需求。
4. 市场竞争格局核电用涡轮发动机市场竞争激烈，主要的市场参与者包括通用电气、西门子、阿尔斯通等知名公司。
这些公司通过技术创新、产品品质和服务质量的提升来争夺市场份额。
同时，新兴企业也在不断涌现，为市场竞争增加了新的活力。
5. 技术趋势随着技术的不断进步，核电用涡轮发动机也在不断演进。
一些新技术的引入，如先进材料、节能设计等，使得核电用涡轮发动机的效率和可靠性得到了显著提升。
此外，部分企业还开始研发小型核电用涡轮发动机，以满足特定场景下的需求。
6. 市场驱动因素核电用涡轮发动机市场的发展受到多个因素的驱动。
首先，能源结构调整和环保要求的提高，使得核电成为替代传统能源的重要选择。
其次，各国对能源安全的关注，促使了核电站的建设和更新。
此外，核电用涡轮发动机在发电效率和可靠性方面的优势也推动了市场的发展。
7. 市场挑战尽管核电用涡轮发动机市场面临巨大的发展机遇，但也存在一些挑战。
首先，核电项目的投资规模大、周期长，对涡轮发动机的需求具有一定的不确定性。
其次，核电用涡轮发动机的技术要求高，研发和制造成本相对较高。
航空涡轮发动机现状及未来发展综述
航空涡轮发动机现状及未来发展综述焦华宾;莫松【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P62-65)【作者】焦华宾;莫松【作者单位】北京动力机械研究所;北京空天技术研究所【正文语种】中文自从20世纪40年代初期出现燃气涡轮以来，燃气涡轮的发展取得了巨大成就。
目前，燃气涡轮发动机占据航空动力的主导地位，是知识密集、军民两用的高科技产品，是国家科技工业水平和综合国力的重要标志，成为各大国大力发展、高度垄断、严密封锁的关键技术。
经过半个多世纪的发展，航空涡轮发动机技术取得巨大进步，推动了飞行器和航空工业的蓬勃发展[1]。
未来，随着材料、制造等基础工业的发展，航空涡轮发动机将迎来新一代的飞跃。
航空涡轮发动机发展现状燃气涡轮发动机发明，使航空工业发生了一场革命，飞机的速度、高度和机动性出现了历史性飞跃，飞机从亚声速跨入了超声速飞行的新时代。
纵观航空涡轮发动机的发展历程，军用航空涡轮发动机技术的发展始终引领着先进航空发动机发展方向，自20世纪40年代初以来，军用航空涡轮发动机已研制发展了四代并逐步向第五代跨越[2]。
·第一代: 以涡轮喷气发动机为主， 20世纪 40～50年代研制，20世纪 50～60 年代获得广泛应用。
表征发动机综合性能指标的推重比约3～4。
涡轮前燃气温度1200～1300K，典型机种有J57、BK-1等。
·第二代: 主要是加力式涡轮喷气发动机，基本上是第一代的改型，还有少量涡轮风扇发动机，推重比5～6，涡轮前燃气温度 1400～1550K，典型机种有 J79、TF30、SpeyMK202、M53-P2 和 P29-300 等。
·第三代: 主要是涡轮风扇发动机，技术上有了很大进步，推重比7～8，涡轮前温度 1600～1800K。
从1973 年F100 （见图1）发动机最先投入使用以来，相继又有美国的F404、F110、西欧的 RB199、法国的 M-88、前苏联的PД-33和AЛ-31φ投入使用，成为第三代战机的主要动力装置等。
2024年涡轮喷气发动机市场发展现状
2024年涡轮喷气发动机市场发展现状1. 前言涡轮喷气发动机（Turbojet Engine）是一种重要的航空发动机类型，其高效的动力输出和优越的性能使得其在航空领域得到广泛应用。
本文将探讨涡轮喷气发动机市场的现状及其发展趋势。
2. 市场规模分析据市场研究机构的数据显示，涡轮喷气发动机市场持续增长。
截至2020年，全球涡轮喷气发动机市场规模达到XX亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。
其中，航空航天领域是涡轮喷气发动机的主要应用领域，占据市场份额的XX％。
3. 市场动态3.1 技术进步涡轮喷气发动机市场的发展得益于技术的不断进步。
近年来，涡轮喷气发动机在燃油效率、噪声减少和推力增加方面取得显著进展。
这使得涡轮喷气发动机在航空产业中得到广泛应用，并推动了市场的快速增长。
3.2 新兴市场需求新兴市场的快速发展对涡轮喷气发动机市场的增长起到了重要的推动作用。
随着航空旅行的普及以及航空业的快速发展，对高效、可靠的航空发动机的需求也在增加。
涡轮喷气发动机作为一种成熟的技术，能够满足新兴市场的需求，并具有广阔的市场前景。
3.3 环保意识提升环保意识的提升也对涡轮喷气发动机市场的发展产生了积极影响。
涡轮喷气发动机相对于传统的活塞发动机而言，具有更低的碳排放和更高的能效。
这使得涡轮喷气发动机成为减少航空业对气候影响的重要手段，进一步推动了其市场的发展。
4. 市场竞争格局涡轮喷气发动机市场存在着激烈的竞争。
目前，全球涡轮喷气发动机市场的主要参与者包括通用电气、罗尔斯·罗伊斯、普惠、斯奈克玛和洛克希德·马丁等知名公司。
这些公司凭借其强大的研发实力和技术积累，占据了市场的主要份额。
5. 发展趋势展望未来涡轮喷气发动机市场将呈现以下发展趋势： - 技术创新：随着技术的不断进步，涡轮喷气发动机将更加高效、环保和可靠。
- 新兴市场需求增加：随着新兴市场的快速发展，对航空发动机的需求将持续增加，进一步推动涡轮喷气发动机市场的增长。
论述航空涡轮发动机现状及未来发展
论述航空涡轮发动机现状及未来发展基于科学技术不断发展的背景下，涡轮发动机整体发展情况良好，并在航天领域和舰船领域中得到了广泛的应用，并向其他领域逐渐发展。
在航空领域中应用涡轮发动机，对于推动航空领域的可持续发展具有积极作用，同时推动了我国国民经济的进步。
1.燃气涡轮发动机的相关概述1.1燃气涡轮发动机的概念燃气涡轮发动机属于旋转叶轮式的热力发电机，主要是以不断流动的气体为载体，带动叶轮进行高频率的转动，从而将燃料中的能量转化为对发动机有用功的内燃式机械。
1.2燃气涡轮发动机应用的优缺点目前涡轮发动机是航空动力中的主要动力之一，对于航空领域的发展具有促进作用，究其原因是因为燃气涡轮发动机自身存在一定的优势，为其应用提供了动力，但是该发动机在应用过程中仍存在一些缺点，在一定程度上对环境造成了污染，具体内容如下。
燃气涡轮发动机应用的优点表现在，其一，启动速度快，涡轮发动机的转子在转动过程中非常轻，因此在一定程度上加快了启动的时间，能够使该发动机在极短的时间内达到最高的转速。
其二，功率密度大，经调查发现，燃气涡轮机的体积小于柴油机和蒸汽机，在航空整体结构中占有较小的空间，功率密度大，提高了发动机运行的速度。
其三，噪音频率低，燃气涡轮发动机不仅应用在航空领域，还应用在军舰领域，为了隐藏目标，军舰在运行过程中需要保持低频的噪音，因此适用于燃气涡轮发动机。
而燃气涡轮发动机应用过程中存在的缺点主要表现对环境的污染，因为在燃气涡轮发动机的运行中需要在吸入新鲜空气后排放出大量废气，此种现象严重污染了周围的环境。
2.航空涡轮发动机发展的现状众所周知，航空涡轮发动机的出现为航空领域带来了巨大的变化，不仅提高了飞机运行的速度和高度，还进入了超声速的飞行时代，带领航空领域进入到全新的时代。
根据调查发现航空涡轮发动机出现于20世纪40年代，随着科学技术的发展，直到目前为止，涡轮发动机技术已经发展到了第五代，为我国航空领域的发展带来机遇和挑战。
冲压进气冷却对发动机舱温度分布的影响
冲压进气冷却对发动机舱温度分布的影响马松;李堃;张志伟;王占学【摘要】冲压进气冷却是目前控制战斗机发动机舱内温度分布的主要方式。
利用基于模型的发动机性能分析方法，提供不同工况下发动机分段热壁边界条件，通过非结构化网格和k-ε湍流模型方法求解流动与传热控制方程，数值模拟了某型发动机舱在典型飞行状态和发动机工况下的流动特征及流场关键参数分布，并与试验结果进行了对比分析。
结果表明，模拟结果与试验结果吻合良好，模拟方法能准确预测发动机舱温度场分布，为通风冷却系统和灭火系统的设计与优化提供依据。
%Ram air inlet cooling is the main way to control the fighter engine compartment temperature dis-tribution. Based on the model of the engine performance under different working conditions, engine block hot wall boundary conditions were provided. By means of the unstructured grid and k-ε turbulent model method, the flow and heat transfer control equations were solved. The flow characteristics of key parameters and flow field distribution of a certain type of engine compartment in a typical flight condition and engine working conditions were simulated and compared with the test results. The results show that the simulation results agree with test results and the method can accurately forecast engine compartment temperature field distribution that will provide a scientific basis for ventilation cooling system and fire extinguishing system design and optimization.【期刊名称】《燃气涡轮试验与研究》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P38-42)【关键词】发动机舱;冲压进气;通风冷却系统;温度分布;发动机性能;数值模拟【作者】马松;李堃;张志伟;王占学【作者单位】中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，沈阳110035;中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，沈阳110035;中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，沈阳110035;西北工业大学动力与能源学院，西安710072【正文语种】中文【中图分类】V231.1飞机发动机舱，包容了发动机及由油泵、滑油箱、起动机、油路和各种测试用传感器等组成的发动机附件。
涡轮基组合动力技术发展分析
收稿日期：2022-11-12基金项目：航空动力基础研究项目资助作者简介：王玉男（1984），男，硕士，高级工程师。
引用格式：王玉男，韩佳，徐雪，等.涡轮基组合动力技术发展分析[J].航空发动机，2023，49（3）：29-35.WANG Yunan ，HAN Jia ，XU Xue ，et al.Consid⁃erations on the development of turbine-based combined cycle engine[J].Aeroengine ，2023，49（3）：29-35.涡轮基组合动力技术发展分析王玉男，韩佳，徐雪，刘太秋，刘旭阳，郭帅帆（中国航发沈阳发动机研究所，沈阳110015）摘要：在高超声速推进系统中，涡轮基组合动力装置凭借宽广的飞行范围和良好的比冲性能，成为临近空间飞行器的主要候选动力装置。
历经几十年发展，其在关键技术方面取得了诸多突破，目前正向着工程研制方向迈进。
通过对国外TBCC 动力技术的发展路径、技术特点、研制经验进行系统分析，认为TBCC 动力技术研究主要围绕高速涡轮发动机、冲压发动机以及组合循环发动机的技术验证开展。
用于TBCC 动力的涡轮发动机首选是现有发动机的改进，未来可能在继承涡轮发动机先进技术的基础上，针对高马赫数任务场景等特点进行适应性设计，发展高速涡轮发动机；冲压发动机技术进展显著，但还需向大尺寸方向发展；模态转换技术虽然取得一定突破，但还需深入验证。
基于未来临近空间飞行器的需求，立足于现有技术基础和可预见的技术方向，分析提出了TBCC 动力技术发展建议：提前开展关键技术预研、基于现有资源发展演示验证平台及进行基于技术发展需求的飞发协同设计。
关键词：涡轮基组合动力；模态转换；高速涡轮发动机；大尺寸冲压发动机；高超声速推进系统；临近空间飞行器中图分类号：V236文献标识码：Adoi ：10.13477/ki.aeroengine.2023.03.005Considerations on the Development of Turbine-Based Combined Cycle EngineWANG Yu-nan ，HAN Jia ，XU Xue ，LIU Tai-qiu ，LIU Xu-yang ，GUO Shuai-fan（AECC Shenyang Engine Research Institute ，Shenyang 110015，China ）Abstract ：In hypersonic propulsion systems,the Turbine-Based Combined Cycle engine (TBCC engine)has become the main candi⁃date power for near-space vehicles due to its wide flight range and good specific impulse performance.After decades of development,many breakthroughs have been made in key technologies,and now it is moving towards the direction of engineering research and development.Through a systematic analysis of the development path,technical characteristics,and development experiences of foreign TBCC engines,it is believed that the research of TBCC engines mainly focuses on the technical verification of high-speed turbine engines,ramjet engines,and combined cycle engines.The preferred choice of turbine engine for TBCC propulsion is to improve an existing turbine engine,in the fu⁃ture,it is possible to inherit advanced technology from the turbine engine and develop a high-speed turbine engine adapting to the charac⁃teristics of high Mach number mission scenarios.Ramjet technology has made remarkable progress,but it still needs to develop towards larger dimensions.Although mode transition technology has made some breakthroughs,it still needs in-depth verification.Based on future requirements of near-space vehicles,considering the current status and foreseeable direction of technology,suggestions for TBCC engine development are proposed:Conducting pre-research of key technologies in advance,developing demonstration platforms based on existing resources,and Conducting engine-vehicle collaborative design based on technical development requirements.Key words ：TBCC propulsion;mode transition;high-speed turbine engine;large-size ramjet;hypersonic propulsion system;near-space vehicles航空发动机Aeroengine0引言推进系统是飞行器的心脏，其性能的优劣直接影响整个飞行器的设计方案能否付诸成功。
2024年涡桨发动机市场分析现状
2024年涡桨发动机市场分析现状引言涡桨发动机是一种使用涡轮机驱动的发动机，具有高功率、高效率和低噪音等优点，被广泛应用于航空、船舶和工业领域。
本文将对涡桨发动机市场的现状进行分析，包括市场规模、竞争格局、应用领域和发展趋势等方面。
市场规模涡桨发动机市场自20世纪初发展至今已经取得了长足的进展。
根据市场研究数据显示，截至2020年，全球涡桨发动机市场规模达到X亿美元，预计到2025年将超过X亿美元。
市场规模的增长主要受到航空和船舶产业的推动，尤其是航空旅游和海洋经济的发展。
竞争格局目前，涡桨发动机市场存在着较为激烈的竞争格局。
全球范围内，涡桨发动机制造商众多，主要包括GE航空、洛克希德·马丁、霍尼韦尔、罗罗等。
这些公司在技术研发、产品质量和市场拓展方面都具有一定的竞争优势。
此外，还有一些新兴企业进入涡桨发动机市场，如波音、空客等航空巨头正在积极开发自家的涡桨发动机，进一步加剧了市场竞争。
其中，中国企业也在涡桨发动机领域取得了一定的突破，开始逐渐在国内市场占有一席之地。
应用领域涡桨发动机在航空、船舶和工业领域有着广泛的应用。
在航空领域，涡桨发动机作为飞机动力装置的核心，被广泛应用于商业航空、军事航空和通用航空等各个子领域。
船舶领域，涡桨发动机通常被用作主机或辅助动力装置，满足船舶的推进需求。
在工业领域，涡桨发动机用于发电、泵站和压缩机等各种工程设备。
发展趋势未来涡桨发动机市场将呈现以下发展趋势：1.高效节能：随着全球环保意识的提高，对发动机的节能要求越来越高。
涡桨发动机将不断提升燃烧效率，减少能源消耗，进一步降低排放。
2.技术创新：涡桨发动机领域正在不断进行技术创新，如材料创新、设计优化和智能化控制等方面的突破。
这些创新将提升发动机的性能和可靠性。
3.多元应用：涡桨发动机将不仅仅应用于航空和船舶领域，还将拓展到其他领域。
例如，涡桨发动机在海洋工程、能源开发和交通运输等领域也将有更广泛的应用。
变循环发动机模态转换建模及控制规律设计方法研究
变循环发动机模态转换建模及控制规律设计方法研究郝旺;王占学;张晓博;周莉;王靖凯【期刊名称】《推进技术》【年(卷),期】2022(43)1【摘要】为了实现变循环发动机快速可靠的模态转换,发展了变循环发动机模态转换过渡态模型及控制规律设计方法。
在变循环发动机动态数值仿真程序的基础上,针对模态选择阀与涵道引射器这两个模态转换过程中的关键变几何部件,建立了高精度的气流突扩局部损失模型。
首次提出了可考虑模态选择阀堵塞对发动机性能影响的模态选择阀堵塞模型,消除了由于模型不精确造成的模态转换参数波动。
在建立的变循环发动机数学模型的基础上,提出了基于直接推力控制技术的模态转换控制规律设计方法,考虑了变循环发动机的8个可调参数,采用差分进化算法对模态转换过程进行了优化。
结果表明,本文提出的模态转换控制规律设计方法可以实现变循环发动机快速平稳的模态转换,双外涵转单外涵的参数变化规律与单外涵转双外涵的参数变化规律基本类似,推力在0.6s就稳定在目标推力值,其余参数大多在1.4s 之后才趋于稳定。
本文提出的变循环发动机模态转换控制规律设计方法还可应用于常规航空发动机的加/减速过渡态控制规律设计中。
【总页数】10页(P72-81)【作者】郝旺;王占学;张晓博;周莉;王靖凯【作者单位】西北工业大学动力与能源学院;中国航发沈阳发动机研究所【正文语种】中文【中图分类】V231.1【相关文献】1.基于微分算法的变循环发动机控制器建模研究2.FLADE变循环发动机模态转换过程特性分析3.变循环发动机稳态控制规律设计的新方法4.建模不确定性下变循环发动机自适应控制器设计5.基于梯度法和最大熵方法的变循环发动机加速控制规律设计因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
发动机冷却系统研究状况及发展趋势
研究意义
1
有利于提高发动机的性能和可靠性，降低发动 机的故障率，提高发动机的使用寿命。
2
有利于提高发动机的燃油经济性，减少能源消 耗和排放，对环境保护具有积极的作用。
3
有利于推动发动机冷却技术的发展和创新，为 发动机工业的发展提供新的思路和方法。
03
发展趋势及展望
发展趋势
01
高效性
随着环保和能源消耗的关注度增 加，发动机冷却系统的发展趋势 正朝着提高效率、降低能耗的方 向发展。例如，通过优化系统设 计，提高冷却效率，减少能源消 耗。
03
02
可靠性
智能化
随着科技的进步，智能化已经成为 发动机冷却系统发展的一个重要趋 势。通过引入传感器、控制器和执 行器等智能元件，可以实现冷却系 统的自适应控制，提高发动机的性 能和燃油经济性。
参考文献4
王丽娟，张宇. 发动机冷却 系统控制策略研究[J]. 汽车 工程学报，2023，13(4): 57-68.
致谢
致谢1
感谢国家自然科学基金对本 研究的支持。
致谢2
感谢实验室的老师和同学们 在研究过程中的指导和帮助 。
致谢3
感谢企业合作伙伴在实验设 备和资金上的支持。
致谢4
感谢评审专家和学者在论文 审稿过程中的宝贵意见和建 议。
研究建议
加强对于发动机冷却系统的基础研究，深入了解 其工作原理和性能影响因素，为新型冷却系统的 设计和开发提供理论支持。
推动发动机冷却系统制造工艺的升级和改进，提 高其性能和效率，降低制造成本和能耗。
针对高温、高负荷和高功率的发动机运行条件， 开展专项研究，开发更高效、更可靠的冷却系统 和技术。
涡轮的发展现状及未来趋势分析
涡轮的发展现状及未来趋势分析涡轮作为一种关键的动力装置，已经在多个领域得到了广泛应用。
从飞机发动机到汽车引擎，涡轮都发挥了重要的作用。
本文将对涡轮的发展现状进行分析，并展望其未来的趋势。
涡轮是通过将流体（通常是气体）的流动能量转化为机械能的一种设备。
在流体通过涡轮叶片时，叶片会被流体推动，从而产生转矩，进而驱动其他机械设备。
涡轮的运行原理简单但高效，因此成为了许多动力系统的核心部分。
首先，我们来看涡轮在航空领域的应用。
飞机的涡轮发动机是航空工业的关键技术之一。
涡轮发动机通过压缩和燃烧空气，将推力传输给涡轮，从而产生推动飞机前进的动力。
涡轮发动机具有高效率、高推力和低噪音等优点，因此在现代民航飞机中得到了广泛应用。
未来，随着航空工业的发展，涡轮发动机还将继续迎来创新和改进，以提高燃料效率和减少对环境的影响。
其次，涡轮在汽车工业中也发挥着重要的作用。
涡轮增压技术是汽车工业中的一项重要技术，它通过增加进气压力来提高发动机的动力输出。
涡轮增压系统可以使汽车发动机在保持相对较小排量的情况下获得更大的动力输出，从而提高燃料经济性和减少尾气排放。
随着对燃料经济性和环境问题的关注日益增加，涡轮增压技术在未来汽车发动机中将得到更广泛的应用。
此外，涡轮在能源行业中也发挥着重要作用。
例如，涡轮发电机作为一种高效的发电装置，已经得到了广泛应用。
涡轮发电机通过利用水力或蒸汽的压力来驱动涡轮，从而产生电能。
相比传统的发电方式，涡轮发电机具有更高的效率和更低的排放，因此在可再生能源和清洁能源方面具有广阔的前景。
未来，随着科技的不断进步和创新的推动，涡轮的发展将面临一些新的趋势。
首先，涡轮的材料将会得到改进，以提高其耐高温、抗腐蚀和耐磨损能力。
这将使得涡轮能够更好地适应高温、高速和恶劣工况下的工作环境，同时提高涡轮的使用寿命。
另外，涡轮的设计和制造也将得到进一步的优化。
借助计算机模拟和制造技术的进步，涡轮的设计和制造将变得更加精确和高效。
航空发动机技术的发展分析
航空发动机技术的发展分析
王振成
【期刊名称】《舰船电子工程》
【年(卷),期】2015(000)009
【摘要】航空发动机是飞机的心脏，其优异程度代表了该国国防科技水平，也是
航空兵的生命保障，更是国防防空反导、抵御外强的尖兵。
论文概述了航空发动机，并论述了航空发动机的发展动向与分析。
【总页数】5页(P16-19,130)
【作者】王振成
【作者单位】海军装备部西安军事代表局西安 710054
【正文语种】中文
【中图分类】V23
【相关文献】
1.航空发动机技术的发展 [J], 陈懋章
2.间冷回热航空发动机技术发展趋势分析 [J], 王占学;龚昊;刘增文;周莉
3.航空发动机技术发展展望 [J], 胡晓煜
4.浅析未来航空发动机技术的发展 [J], 姜晓莲;王斌
5.二冲程重油航空发动机技术发展分析 [J], 杜春媛;田梦园;胡春明
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涡轮冲压组合循环发动机引射过程数值模拟
涡轮冲压组合循环发动机引射过程数值模拟
汪维娜;王占学;乔渭阳;蔡元虎
【期刊名称】《推进技术》
【年(卷),期】2005(26)6
【摘要】为了研究气流参数和几何参数对TBCC发动机引射工作过程的影响,基于CFD技术,采用数值求解N-S方程的方法,开展了对TBCC发动机引射工作过程的数值模拟研究。
基于TBCC发动机引射过程数值模拟结果的分析,可以发现:随着引射段主流(涡轮发动机排出气流)的进口气流角度增加,总压和马赫数的分布趋于均匀,但是总压损失逐渐增大,因此在TBCC发动机引射段结构设计时,不应使涡轮发动机的排气角度过大。
存在一个最小的引射段长度Lm in,当引射段长度小于Lm in时,随着引射段长度的增加,总压损失显著增大;当引射段长度大于Lm in时,随着引射段长度的增加,总压损失基本不发生变化。
【总页数】4页(P513-515)
【关键词】涡轮冲压组合循环发动机^+;涡轮发动机;冲压管道;引射工作过程
【作者】汪维娜;王占学;乔渭阳;蔡元虎
【作者单位】西北工业大学动力与能源学院
【正文语种】中文
【中图分类】V235.11
【相关文献】
1.涡轮冲压组合发动机加力/冲压燃烧室流动及燃烧模拟 [J], 王玉男;王占学;张军峰
2.涡轮基组合循环发动机/飞行器一体化数值模拟 [J], 刘增文;王占学;蔡元虎;马会民
3.冲压发动机风洞引射器引射性能模拟 [J], 周璟莹;邹伟龙;黄立还
4.两相流引射循环系统实验研究及引射器性能数值模拟 [J], 李添龙;郭宪民;王善云
5.支板火箭引射冲压发动机引射模态燃烧流动(Ⅰ)瞬时掺混燃烧流场的数值模拟[J], 黄生洪;何国强;何洪庆
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化学平衡对燃气涡轮发动机循环性能影响
化学平衡对燃气涡轮发动机循环性能影响
屠秋野;王占学;王曙;唐狄毅
【期刊名称】《航空动力学报》
【年(卷),期】1998(13)2
【摘要】本文把化学平衡方法引入发动机循环性能计算中，探讨和揭示了化学平衡对发动机中高温部件的影响机理，并以某发动机为例，定量分析了化学平衡对发动机推力和耗油性能的影响。
计算表明，化学平衡效应使发动机油耗上升，推力增加。
【总页数】4页(P195-198)
【关键词】化学平衡;燃气涡轮发动机;循环性能;推力;油耗
【作者】屠秋野;王占学;王曙;唐狄毅
【作者单位】西北工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】V235.1
【相关文献】
1.波转子对小型燃气涡轮发动机性能的影响 [J], 成本林;李建中;温泉;巩二磊;张堃元
2.燃气预热温度对燃气-蒸汽联合循环性能影响 [J], 付忠广;王霄楠;卢可;张辉
3.试论燃气轮机性能对燃气-蒸汽联合循环的影响 [J], 孙奉仲;李淑英
4.进气加热对燃气-蒸汽联合循环性能影响 [J], 张涛;刘志坦;干雪;付忠广;严志远;朱
鸿飞;邱振波
5.不同的燃气轮机调控方案对燃气-蒸汽联合循环电站性能的影响 [J], 王铁成;邹积国
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涡扇发动机低转速部件特性扩展和风车状态性能模拟
涡扇发动机低转速部件特性扩展和风车状态性能模拟
王占学;王永杰;乔渭阳;刘文
【期刊名称】《推进技术》
【年(卷),期】2006(27)2
【摘要】借助涡扇发动机风车特性研究的最新成果,开展了某型涡扇发动机的风车性能数值模拟研究。
首先,基于不可压流理论,附以可压缩效应修正的指数法发展了
补充慢车转速以下部件特性的计算模型和计算程序;其次,根据流量连续、压力平衡、功率平衡、燃烧室进出口总温相等及转速相等等约束条件建立了风车状态时涡扇发动机高低压转子及整机的共同工作方程;最后发展了具有一定计算精度的涡扇发动
机风车状态特性计算模型和程序,并以某型涡扇发动机为例,计算分析了不同飞行条
件下发动机的风车特性,从计算结果看,其趋势是合理的。
【总页数】5页(P146-149)
【关键词】涡轮风扇发动机;风车状态^+;空中起动;部件特性^+
【作者】王占学;王永杰;乔渭阳;刘文
【作者单位】西北工业大学动力与能源学院
【正文语种】中文
【中图分类】V235.13
【相关文献】
1.基于换算扭矩特性的混排涡扇发动机风车状态性能模拟 [J], 高扬;田晓平;李秋锋
2.某型小涵道比涡扇发动机风车状态性能模拟 [J], 周旺;张鑫博
3.一种简便的叶轮部件低状态特性的指数扩展方法 [J], 徐鲁兵;潘尚能;陈竞炜
4.涡扇发动机部件特性自适应模拟 [J], 吴虎;肖洪;蒋建军
5.航空发动机叶轮机部件低状态特性的指数预测方法 [J], 王广;李军;牟牧
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作者简介 " 王占学 S!cIcJE ! 男 ! 辽宁建平人 ! 副教授 ! 博士后 ! 主要从事吸气式发动机总体技术 $ 计算流体力学等方面的研究 #
EF
燃 气 涡 轮 试 验 与 研 究
第 #$$ 发动机的结构图 !
射流器
为 了 进 一 步 说 明 *+,$$-".$$ 发 动 机 性 能 的 优势 " 表 / 将 *+,$$-".$$ 发动机与固体火箭发动 机012*3 的性能进行了对比 !
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图 ! 喷流预冷却 ".$$ 发动机的结构图
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图 % 和图 & 分别示出了喷水预冷却涡轮发动机 的推力和比冲随飞行马赫数的变化 ! 从图中可以看 出 " 当飞行马赫数达到 & 时 " 常规涡喷发动机的压气 机进口温度已达 ’(( ) " 推力也达到了最大值 # 而采 用喷水预冷却的涡喷发动机的推力随飞行马赫数的 增加还可以继续增加 " 即使在马赫数 ’ 时 " 发动机的 推力也比海平面标准条件时的推力高 " 并且发动机 的比冲仍然较大 !
M"1"N3 飞行器的第一级推进系统 ! !OK’ 年提出的吸 气式涡轮冲压 膨 胀 循 环 发 动 机 MP"2QR3 概 念 " 使 日
第Q期
王占学等 $ 预冷却涡轮基组合循环发动机发展现状及应用前景
,,
本在 !"#$ 方面的研究工作更深入了一步 ! 并且围 绕 %!&’( 发动机的工作至今一直在进行 "
收稿日期 ")**KJ*"J*K% 修回日期 ")**KJ!!J)c
SbOVDDJ/CDDE # 由美国 bT6 技术应用公司提出的 bOVDDJ/CDD 发动机概念 ‘H!Ka! 是在常规涡轮发动机
的压气机前部加装液体喷射系统 ! 将流体喷射到进 气道 ! 蒸发冷却进气道中的气流 ! 使气流温度下降 ! 扩展涡轮发动机的可工作范围 # 该发动机采用碳氢 燃料 ! 可作为高超声速巡航导弹 $ 高超声速侦察机 $ 轨道飞行器第一级的推进系统 # 通过系统论证和分 析计算表明 ! 预冷却 /CDD 发动机最高工作马赫数 可达到 I 以上 !且比冲压发动机有更高的推重比 # 图
机完成了一系列的地面试验并取得满意结果 ! 飞行 试验计划在 9--1 年进行 "
预冷却器 进气道 叶尖涡轮 热交换器
风扇
! 预冷却 "#$$ 发动机的技术优势
无 论 是 喷 流 预 冷 却 !F## 发 动 机 还 是 %!&’( 发动机 ! 其共同点都是在发动机进口对来流空气进 行降温 ! 达到扩展发动机工作范围和增加发动机性 能的目的 "这类发动机所具有的技术特点 # 技术优势 类似 "
能够增加推力的发动机之一 "
:>+ 采用预冷却 !F## 发动机作动力装置的高
速飞行器在起飞过程中出现一般性故障时可以安全 返回 "
:D+ 基于目前的涡轮发动机技术就可以开展预
冷却 !F## 发动机的研究 "
9--- 年在法国航空航天研究院:@A’&%=<> 风洞完成
了进气道的控制试验 " 基于对进气道气动性能和进 气道控制的研究 !从 9--- 年开始了进气道结构的设 计 ! 设计过程考虑的重点是保证进气道结构重量最 轻的前提下完成中心锥驱动机构 # 气动热的设计 "目 前 ! 用于飞行试验的全尺寸模型已经在 A%<% 格林 研究中心的 6-!6- 超声速风洞进行试验B?C" 预冷却器也是 %!&’( 发动机的重要部件之一 " 一方面 ! 预冷却器通过液态氢冷却进气道吸入的空 气流 !扩展了涡轮发动机的工作范围 !增加了涡轮发 动机的推力和比冲 %另一方面 ! 由于在风扇进口加装 了预冷却器 ! 会引起气流的总压损失和流场畸变 !降 低了涡轮发动机的性能 ! 减小了风扇的可用稳定裕 度 % 同时 ! 预冷却器换热片表面还存在结冰问题 ! 结 冰不仅会进一步增加总压损失 #降低换热率 ! 而且结 冰严重时还会引起气流堵塞 " 因此 !需要研制一种结
UTE U !YZ’(( ) 时喷水
喷水模式
".$$ 发动机消耗的燃料少 " 亦即 *+,$$-".$$ 发 动机有优越的比冲性能 ! 美国海军认为以 *+,$$".$$ 为动力的高速飞行器能够满足 %((E 年导弹飞 行范围和飞行时间的要求HE ?9@ 内飞行 !E( @ ?9673IFJ!
相对推力
第 !" 卷 第 ! 期
燃气涡轮试验与研究
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预冷却涡轮基组合循环发动机 发展现状及应用前景
王占学 ! 乔渭阳
@ 西北工业大学 动力与能源学院 ! 陕西 西安 !A!**A)B
B 引言
由于不同类型的发动机在不同飞行范围具有各 自的性能优势 ! 世界上许多国家曾经开展了将不同 类型的发动机在每一任务段的优势进行组合 ! 形成 一种组合循环发动机
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C 国外预冷却 6=?? 发动机发展现状
CDE 美国预冷却 6=?? 发动机发展现状
在美国 ! 一种新的已引起军方高度关注的高速 飞 行 器 用 发 动 机 概 念 是 喷 流 预 冷 却 /CDD 发 动 机
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道的基本要求是 $ 在亚声速飞行阶段需要大的进口 流量 !在超声速飞行阶段需要有高的总压恢复 " 日本 宇航航空科学所 :;<%<= 从 677> 年开始进 行 %!&’( 发动机进气道的设计和性能试验分析 ! 并取得满意 结果 " 从 677? 年起开始进气道的控制研究 ! 并在
:9+ 预冷却 !F## 发动机是在高马赫数条件下
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涡喷模式
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飞行马赫数 飞行器相对质量 L^
!(( O( ( / U & F E ’ K( D( ’( E( F(
涡喷模式
预冷却涡轮基 组合发动机
图 % 相对推力随马赫数的变化
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固体火箭发动机
S9ATU 2764>9V7 >W;XC> <W4@A7 V7;CXC *4<W @X?57;
摘 要 " 本文介绍了国外新型预冷却涡轮基组合循环 @/CDDE 发动机的技术研究现状 ! 其中最具代表性的是美国的喷流
预冷却 /CDD 发动机和日本的 F/<6G 发动机 # 在对预冷却 /CDD 发动机发展现状分析的基础上 ! 介绍了预冷却 /CDD 发动机的技术优势 $ 关键技术 $ 潜在应用方向及我国开展预冷却 /CDD 发动机研究的可行性 # 关键词 "/CDD 发动机 % 高速飞行器 % 预冷却 % 涡轮发动机 中图分类号 "#)HI 文献标识码 "F 文章编号 "!IA)J)I)* @)**+E *!J**+HJ*K
构紧凑 #重量轻 #换热率高 # 总压损失小 #不结冰的预 冷却器 " 6779"677D 年间 !;<%< 研究了不同结构换热 器表面对预冷却器的换热率 #总压损失的影响 " 677, 年 ! 为了进行 %!&’( 发动机的地面试验 ! 又设计了 三种预冷却器模型 !试验结果比较理想 !但结冰问题 比较严重 !引起了严重的总压损失 " 因此 ! 深入研究 预冷却器的防结冰问题是预冷却器研究的重点BE!7C" 从目前的研制进展看 ! 尽管 %!&’( 发动机的 结构已经从叶尖涡轮结构改为后涡轮结构 ! 但是仍 然有许多技术难题需要解决B?C"