航空之家|首次采用三维编织树脂模传递成形结构:GEnx发动机风扇的新材料( 二 )


双环预混旋流器燃烧室中应用的预旋技术首先于1980年发展出来并获得专利, 在CFM56-7B发动机上得到验证后 , 成功地在新一代商用航空涡扇发动机GEnx上得到应用 。
在GEnx发动机双环预混旋流器燃烧室的所有创新中 , 关键性的创新就是燃料和空气是在燃油喷嘴内的预先混合 , 其燃油喷射完全不同于常规燃烧室的燃油喷射 。
航空之家|首次采用三维编织树脂模传递成形结构:GEnx发动机风扇的新材料
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图6、GEnx发动机的TAPS燃烧室
GEnx发动机的涡轮
GEnx有2级高压涡轮与7级低压涡轮 (GEnx-2B中为6级) 。 高压涡轮叶片用GE公司的第2代三维气动技术设计 , 采用先进的冷却技术设计 , 并采用最新的耐高温的材料 , 使冷却用空气量减少 , 寿命变长 (如图7 所示) 。
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图7、低压涡轮性能曲线
低压涡轮叶片采用 “特高升力” (Ultra High Lift , UHL)的设计 , 且用三维气动技术对端壁的形状进行设计 , 使叶片数少 , 效率提高约0.34% (如图7所示) 。
GEnx的高、低压涡轮的转向相反 ( 如图8所示) , 这种设计已由军用发动机中转用于民用发动机中 。
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图8、GEnx发动机高、低压涡轮反向旋转设计
在西方国家中F119 (F-22的动力) 首先采用了反转设计 , 民用发动机中 , 用于A380的遄达900发动机首先采用了这种设计( 遄达900中 , 高、中压涡轮反转) , 用于波音787的两型发动机均采用了这种反转设计 , 它可减少零件数 , 提高效率 。 GEnx发动机的高压涡轮叶片用第2代三维气动技术设计 , 高压涡轮叶片采用先进的冷却技术设计 , 并采用最新的耐高温的材料 , 使冷却用空气量少 , 寿命长 。
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