暴风中文 通过搜索各大小说站为您自动抓取各类小说的最快更新供您阅读!

第五代发动机,眼下当然是不可能的。

第三代是f110、al31f这些推比8左右的型号。

第四代是f119、f135、al51f这些推比10以上的型号。

如果按照常浩南的想法把涡扇10给造出来,那大概就会直接跳过原教旨主义的第三代,直接进入三代半的范畴。

当然,三代和四代发动机的区别实际上有很多,可以说从原始设计思路、制造工艺、材料选取上都有区别。

推重比只不过是最后反映在性能上的一个最直观数据罢了。

当然,中间还夹着个三代半,也就是像后期型的f110、f414、al41f这些底子还是三代发动机,但应用了部分四代发动机的技术,导致性能已经明显高于自己老前辈们的升级版本。

值得一提的是,第四代发动机在最基本的原理上和第三代并无区别,因此仍然存在着那个从物理上无法规避的性能取舍——高速取向的型号油耗普遍惊人,而低速取向的型号超音速性能则会极其拉胯(详细解释请回看415章)。

正是为了解决这个矛盾,在各国有关第五代发动机的概念设计中,才普遍引入了自适应变循环模式。

在低速工况下,它可以是一台省油的中等涵道比涡扇发动机,而在高速情况下,它甚至可以化身为一台高性能的涡喷发动机。

所以,第五代发动机虽然在纸面数据上未必能再次实现8到10这样恐怖的跨越,甚至反而有可能因为多了一套变循环装置,导致海平面推重比不升反降(自重变大了,推力没变大那么多),但装在飞机上的实际性能却会远远超过第四代。

只不过,可变循环虽然思路简单,但真要想实现起来,那还是有太多细节要完善了。

甚至一直到常浩南重生之前那会,大家都还没确定下来具体哪种变循环技术路径更加可行。

别的不说,压气机的具体设计理念,就要进行一次几乎翻天覆地的转变。

所以简单聊了聊未来对国产发动机型谱的规划之后,常浩南和刘永全还是重新回到了眼前的研究上来。

“多排叠加的全覆盖气膜冷却……”

刘永全把这个有点拗口的名词重复了一遍。

“没错。”

常浩南带着刘永全来到旁边的实验桌旁,一台笔记本电脑正放在上面,屏幕中正显示着一张等温曲线图:

“我之前本来觉得,用目前的torchmultiphysics软件就可以直接完成气热耦合模拟,但真正操作起来,发现还是把情况想的太简单了。”

他说着把曲线图的一个部分用画笔工具圈了出来:

“你看,主流与高动量冷却射流相接触后,将在射流下游的两侧区域产生一对旋向相反的涡结构,这对涡结构的旋转方向起到聚拢壁面冷却气抑制横向扩散的作用,同时其也有抬离壁面冷却气的趋势。”

“所以……”

这张图,刘永全还是看懂了的:

“所以吹风比(冷却气流的动量)越大,主流越是难以压制冷却射流,冷却气会越早离开固壁表面,导致对下游的冷却效果越差?”

常浩南点点头,心说不愧是在原来的时间线上真正把涡扇10带入成熟的人,尽管目前除了发型比较大佬之外总体还略显经验不足,但基本功确实可以,只是看了几眼便很快抓住了关键结论:

“没错,所以如果综合考虑整个发动机的气热耦合效应,就会发现如果一味地提高冷却气用量,那么越往后,冷却效果的提升越不明显,很快就会触碰到一个上限,而且因为气流损失太大,还会影响到发动机本身的性能,甚至是工作稳定性。”

“这一点,不做工程上的整体考量,而是只研究对叶片的气膜冷却效果的话,是不可能发现的,我推测,这应该也是美国人那边目前正在走弯路的原因之一。”

在自己的判断被常浩南肯定之后,刘永全几乎是下意识地想到了最直接的办法:

“如果我们扩大气膜孔的孔径,不就可以在冷却气用量不变的情况下降低气流流速,改善……”

但他很快就自己否定掉了:

“不对,单纯增加气膜孔孔径会导致压力损失变大,得不偿失……”

“那常总,如果把冷却孔从圆柱形改成锥形,进口面积小,出口面积大,不就可以改善气流对叶片表面的覆盖性了?”

这下子,常浩南确实对他有些刮目相看了。

异形孔的冷却效果好于圆孔,这搁在20年后是任何一个相关专业本科生都会知道的事情,但是放在眼下,整个华夏对这方面的研究还处在一片空白。

前世是直到大概一年多以后,罗尔斯·罗伊斯公司到西北工大赞助了一个跟主动冷却有关的研究课题,才让华夏这边意识到了这一点。

工程上的东西,有时候就像是一层窗户纸,捅破了,看上去也就是那么回事,但要是没有人引导,那光是找窗户在哪,就得花上不少时间。

而刘永全至少在很短的时间里,就摸索到了正确的方向。

“思路没错,但可以更进一步。”

常浩南从旁边取来纸笔,在纸上画了个示意图:

“其实冷却孔本身没有必要做大的改动,只要在出口部分,也就是孔的末端连接一个扩张段就可以了,这样压力损失更小,而气膜孔出口处的流速还可以大幅度降低。”

“流速降低就是动量降低,冷却气几乎不会发生吹离作用,壁附效应更好。”

“而且,主流与冷却气之间的相互作用较弱,射流两侧的肾形涡强度较弱,子午面区域会形成与反肾形涡对结构,还能增强了冷却气的横向扩散作用,可以让冷却气膜更加均匀!”

“那……”

刘永全此时只有一种醍醐灌顶的感觉,整个问题的解决办法看上去好像简单到跟1+1差不多:

“那我们只要把圆孔改成这种……这种异形孔就行了?”

“那当然不可能这么简单,我刚刚说的只是基本原理而已。”

常浩南把笔放到一边,摆了摆手回答道:

“异形孔形成的气膜在提高孔下游有效度的同时,也会提高这个部分的传热系数,所以对本身传热系数较低的固壁区域冷却效果比较差。”

“并且,这种别扭的开孔方式必定影响到工件的结构强度,我们造的是航空发动机,对于过载是有要求的,况且高温、高离心力、强气流冲击的环境本身也对结构可靠性是个考验。”

“所以,到底采用什么样的孔型,如何设计气膜孔在工件表面的分布,孔道的角度——不仅是俯仰角,还有横向角度要如何设计,这些都是问题,都要取舍。”

“所以我才要专门订购一台设备,一方面是研究具体的气膜冷却方案,另一方面,也是给下一个大版本迭代的torchmultiphysics软件累积一些数据,气热耦合这块,跟单纯的力热耦合还有不小区别,恐怕需要一个新的功能模块才能做好。”

哪怕是常浩南,也不是真的全知全能,他之前也用自家软件试过,但这方面的理论和数据实在太少,模拟出来的结果么……

只能说具备一定的参考价值。

“那常总,我来设计实验方案?”

身后的刘永全已经跃跃欲试。

“其实我已经设计好了……”

常浩南看了一眼不远处崭新的实验设备。

“啊这……”

刘永全有些尴尬地挠了挠已经没有头发的头顶。

而常浩南却又话锋一转:

“不过你也可以先试试,方案做出来之后再和我给你的对一下。”

刘永全眼前一亮,顿时又觉得自己可以了:

“那……关于测试用的涡轮件样品,还是直接拿涡扇9的去做?”

“没错,涡扇9的设计数据,伱手里要是没有的话,可以直接找430厂那边要。”

在常浩南的运作之下,涡扇9如今已经基本成为了涡扇10的技术验证型号。

虽然前者的涡轮前温度再怎么样也不可能达到1200-1250c的水平,但冷却效果这种东西肯定是不会嫌太高的。

尤其是在无需更换叶片材料的前提下。

当然,也不是白嫖人家430厂。

斯贝mk202实际上只是一台推重比5一级的发动机,除了油耗以外的指标甚至不如很多末代涡喷。

而涡扇9测试过的这些技术,总有一些能用回到量产型号上面,在成本和总体结构基本不变的前提下,性能肯定会提高一些。

(本章完)

暴风中文推荐阅读:我是土匪,屋里全是公主女帝咋了人在诸天漂重生异界:命运的新起点僵约:他就是个该溜子!从斗罗娶冰雪女帝开始寒门国舅长生:时间长河在左,我在右剑着史诗仙尊重生:开局自废修为玄幻:神尊重生后疯批嫡女杀疯了,全家人跪着求原谅道侣,请再努力一点!系统无敌?我只想躺赢!我有999999999亿个词条我和妖精那些事儿镇世龙尊博物馆系统,万界资源任我取用斗罗之我的武魂让他们疯狂落魄神族老祖,率家族重返神界废物童养婿之逆袭归来武界修仙,我无敌于世妖猪传嫡嫁千金假的金丝雀的新书凌玉的核后传奇:系统与红颜肉身成圣,我是极道之王轮回之无敌主角系统厨神,把师姐们喂成女帝穿成冤种后娘,我被三个反派崽崽娇宠了玄幻:悟性逆天,女帝跪求我拜师我有一个棺材铺少爷我很强逆天!开局签到第一天就无敌啦!混沌仙棺梁寒郡的日记ME兔我有系统,你们谁能打得过无敌摆烂仙修仙家族:灵石加成系统倾覆之塔人在西游开网吧,黑神话震惊众神丹道天赋为零?可我有气运加持啊狩猎仙魔九兽珠之我与神女的奇葩相遇使徒化从海贼开始奥特曼异界游霸体帝尊重生异世:他靠美貌成王称霸西游难行重生后我成了修仙界第一人气天骄
暴风中文搜藏榜:重生之我为妖皇之子超级龙脉至尊九天神帝龙族:隐形守护者开局五辅加身我抱紧了媳妇的大腿废后难宠我杀死了自己刷新异界自断魔法之路的我只能依靠系统了请不到神的我只好自己成神荒古不灭诀莱蒙的神石领主咆哮听说陆先生暗恋我西游:从封神开始御斧开天从零开始造物主从山寨npc到大BOSS重生大燕,女帝悔哭了穿越后,我靠种田系统暴富了什么是快乐足球啊洛阳之子忠犬逆袭:鬼眼化妆师世界之下马小姐,本王咬定你了众神世界重建scp拯救世界氪金女仙修仙:我无限强化自身底蕴万古第一废材太古凌霄诀取酒苏尘陆岑音是什么小说我在剑的世界里屠神人道大圣陆叶全文完整版你惹通天干嘛,他徒弟多护犊子啊千面万象,心至何方喜欢养子,觉醒凤凰血脉后悔什么明九方霸道魔主的小娇夫共鸣塔血蹄盘龙异世故友趁女帝青涩,收养她做老婆玄幻:我就是三千道祖闪婚契约,国民影后捡回家史上最牛小强天衍邪神重生年代小福妻火辣辣反派:普天机缘,尽加吾身
暴风中文最新小说:玄幻:从炼制合欢丹开始长生!燧神逆修录神幻星宇之十二星圣万古龙帝两色弈系统给我整成了个树败犬圣女,把头发盘起来!苦修之徒齐天剑仙在上莽荒纪之纪炎圣元纪事一双华传奇武道长生,从大离第一纨绔开始武晴天的另类漂流雷道独尊混渊冥帝我能无限模拟死亡征服九大女帝后,我成就无上仙帝!穿书反派:开局挖掉女主至尊骨噬天棺剑道圣君昆仑道门我拿蚊子当灵宠,全宗都贫血了!灵离情殇吞神塔混沌鼎:女帝逼我做道侣开局觉醒荒古圣体后,我走上武道巅峰重生九界,不修炼却无敌了银霜领主恨别亦难镇狱武神,从棺中诈尸开始太玄镜人间烟火名流年雁关悍卒:从领异瞳娇妻开始师叔,你的法宝画风不对!人间帝尊乱世悍卒:从娶娇妻开始瞎子背剑,举世无双灵无限我摆烂后,仙子追夫火葬场鼎炼乾坤废柴都成仙帝?这个师尊强的离谱天上白玉京始于深渊飞向归墟偏天修仙:从炼器开始锤锻长生月夜的传说之寻觅开局加入镇魔司,斩杀妖魔就变强!上古风云之刑天