Смеситель вытяжной - Exhaust mixer

Выхлопной смеситель двигателя JT8D самолета Боинг 737-200

В авиации смеситель выхлопных газов является особенностью многих турбовентиляторных двигателей , где байпасный (холодный / медленный) воздух смешивается с основными (горячими / быстрыми) выхлопными газами перед тем, как выйти до атмосферного давления через общую форсунку (смешанный поток) .

Преимущества

Смеситель Hush Kit на ТРД General Electric CJ805 на Convair 880

Смеситель снижает скорость выхода воздуха из сердечника и, следовательно, снижает уровень производимого шума. Кроме того, снижается температура выхлопных газов, что также снижает тепловые характеристики самолета. Этот атрибут имеет решающее значение для военных самолетов, где используется оружие теплового обнаружения или теплового наведения .

В идеале смеситель также дает преимущество в производительности для увеличения тяги. Тяга выхлопных газов реактивного двигателя равна массовому расходу выхлопных газов, умноженному на скорость выхлопа, т. Е. Тяга = ṁv , в то время как энергия, необходимая для создания этой тяги, определяется как Energy = 1/2 мв 2 . Смеситель помогает снизить максимальную скорость выхлопа из ядра двигателя, увеличивая при этом среднюю скорость выхлопа, создавая большую тягу при той же энергии.

Типы смесителей

Вертолет Apache AH-64 с выхлопным смесителем для уменьшения ИК-сигнала
  • Кольцевой - байпасный и основной потоки собираются вместе по кольцу, смешивание достигается за счет эффекта сдвига на границе раздела потоков.
  • Принудительно - горячие и холодные желоба, переплетенные, заставляют два потока смешиваться

Эффективность смешивания определяется несколькими способами, но просто сравнивается фактическое усиление тяги (из-за смешивания) с таковым в идеальном случае. Кольцевые смесители имеют низкую потерю давления , но низкую эффективность перемешивания. Принудительные смесители могут иметь высокую эффективность смешивания, но это компенсируется высокой потерей давления.

Смесители чрезвычайно распространены на турбовентиляторных двигателях военного назначения, поскольку избегаются длинные коаксиальные выхлопные трубы (т.е. горячие и холодные). Дожиг с соплом с регулируемой площадью также легче приспособить.

Некоторые турбовентиляторные двигатели с высокой степенью двухконтурности (например, гражданские) теперь оснащены смесителем, преимуществом которого является небольшой прирост тяги, который улучшает удельный расход топлива. Несмотря на то, что процесс смешивания не является тщательным, имеется также преимущество в отношении шума струи.

Смотрите также

Ссылки