中冷回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)原理與技術(shù)(編輯修改稿)
2025-08-10 15:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 術(shù)下面以WR21為例來說明ICR燃?xì)廨啓C(jī)的基本原理。與簡單循環(huán)相比，ICR循環(huán)增加了中間冷卻器和回?zé)崞?，WR21還在動力渦輪前增加了～ 級可變幾何導(dǎo)葉，其基本循環(huán)如圖1所示.進(jìn)口空氣經(jīng)低壓壓氣機(jī)壓縮后(壓縮比為總壓縮比的30％[5])，通過中冷器進(jìn)入高壓壓氣機(jī)。中冷器降低了空氣進(jìn)入高壓壓氣機(jī)時的溫度，高壓壓氣機(jī)的壓縮耗功因此減少，整個機(jī)組的比功率得到提高。同時，由于中冷器的使用，高壓壓氣機(jī)的出口溫度也相應(yīng)降低，這樣，增加了回?zé)崞鲀蓚?cè)空氣和燃?xì)獾臏囟炔睿責(zé)崞骰責(zé)嵝室虼艘驳玫教岣?。從高壓壓氣機(jī)出來的壓縮空氣先通過回?zé)崞鳎談恿u輪排氣中的熱量，這樣可相應(yīng)的減少為達(dá)到某一渦輪前進(jìn)口溫度而需要在燃燒室加入的熱量，降低燃油消耗率，這一效果在部分工況時特別顯著。此外，WR21還應(yīng)用了可變幾何導(dǎo)葉，即變截面噴嘴(Variable Area Nozzle，VAN)技術(shù)。從燃?xì)獍l(fā)生器出來的燃?xì)?，通過可變幾何導(dǎo)葉進(jìn)人動力渦輪。隨著功率減小，動力渦輪質(zhì)量流量減少，可變幾何導(dǎo)葉逐漸關(guān)小，進(jìn)一步限制了質(zhì)量流量，對一給定的部分負(fù)荷可保持高的燃?xì)獬鯗?，這使回?zé)崞魅細(xì)夂涂諝獾臏夭钤黾?，改善了回?zé)崞鞯膿Q熱，致使部分負(fù)荷下的耗油率獲得改善。在wI l上回?zé)峒涌勺儙缀螌?dǎo)葉約能節(jié)省30％40％的燃油。綜上所述，中冷器、回?zé)崞骱涂勺儙缀螌?dǎo)葉，是WR21相對于簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)功率增大、油耗降低和部分負(fù)荷性能提高的三個主要因素。圖2顯示出WR21相對于簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)(LM2500)優(yōu)良的變工況特性.ICR燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)鍵技術(shù)就在于中冷器與回?zé)崞鳌Ｔ跐M足一定的換熱效率和壓降前提下，實現(xiàn)中冷器和換熱器體積和重量最小化，符合艦船使用要求。另外，為了最大限度的降低部分工況時油耗，還需要采用一些其他輔助技術(shù)，像WR21采用了可變幾何導(dǎo)葉技術(shù)。2．1 中冷器中冷器的使用可以明顯提高燃?xì)廨啓C(jī)的比功率，同時對部分工況時的效率改善也有幫助。設(shè)計中冷器時要注意限制空氣壓降，研究表明，如果空
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