Armstrong Siddeley Viper
The Viper was designed as a result of experience gained with the larger Sapphire turbojet. Originally built as a 1,640 lb thrust short-life engine for target drones, it later emerged as a long life engine for the Jet Provost. Subsequently the engine was developed by Bristol Siddeley as the power plant for civil executive jets, and Rolls-Royce for present generation trainers and light strike aircraft with a maximum thrust of 4,400 lb (5,000 lb with reheat).
阿姆斯特朗 西德利公司
“威派尔”发动机
17: Water injection
第十七章 喷水
Contents
Introduction Compressor inlet injection Combustion chamber 目录
绪言
压气机进口喷水
燃烧室喷水
injection
绪言
1．燃气涡轮发动机的最大功率输出在很大程度上取决于通过发动机的气流密度或重量。因此，当大气压随着高度增加而减小和／或环境空气温度增加时，推力或轴马力有所减小。在这些条件下，采用水或水／甲醇混合液(冷却剂)冷却气流的方法可恢复功率输出，有时也用于起飞时增加推力。当甲醇加到水中时，它就有防冻能力，同时也提供了一个额外的燃料源。一种典型的涡轮喷气发动机推力恢复曲线如图17-1所示，涡轮螺桨发动机功率恢复和增加曲线如图17-2所示。
2.把冷却剂喷到空气流中的基本方法有两种。有些发动机把冷却剂直接喷到压气机进口，而把冷却剂喷射到燃烧室进口通常更适合轴流式压气机发动机。这是因为它能够获得更均匀的分布，并能喷射更多的冷却剂。
INTRODUCTION
1. The maximum power output of a gas turbine engine depends to a large extent upon the density or weight of the airflow passing through the engine. There is, therefore, a reduction in thrust or shaft horsepower as the atmospheric pressure decreases with altitude, and/or the ambient air temperature increases. Under these conditions, the power output can be restored or, in some instances, boosted for take-off by cooling the airflow with water or
Page
181
183
184
water/methanol mixture (coolant). When methanol is added to the water it gives anti-freezing properties and also provides an additional source of fuel. A typical turbo-jet engine thrust restoration curve is shown in fig. 17-1 and a turbo-propeller engine power restoration and boost curve is shown in fig. 17-2.
2.
There are two basic methods of injecting the coolant into the airflow. Some engines have the coolant sprayed directly into the compressor inlet, but the injection of coolant into the combustion chamber inlet is usually more suitable for axial flow compressor engines. This is because a more even distribution can be obtained and a greater quantity of coolant can be satisfactorily injected.
3.
When water/methanol mixture is sprayed into the compressor inlet, the temperature of the compressor
Water injection
未使用喷水
3．当水／甲醇混合液喷射到压气机进口时，压气机进口空气的温度降低，因而使空气密度和推力随之增加。如果只喷水，它会降低涡轮进口温度，但是如果加入甲醇，甲醇在燃烧室中燃烧，涡轮进口温度就会恢复。这样在没有调整燃油量的情况下，功率也可以恢复。
使用喷水
由功率限制器控制推力
图17-1 涡轮喷气发动机推力的恢复
Fig. 17-1 Turbo-jet thrust restoration.
图17-2 涡轮螺桨发动机功率的增加
Fig. 17-2 Turbo-propeller power boost.
空气温度℃
最大轴马力％
未采用喷水和甲醇时
采用喷水/甲醇的方法恢复的起飞功率
4．相对于压气机的质量流量而言，在燃烧室进口喷射冷却剂使通过涡轮的质量流量增加了。涡轮的压力降和温度降因而减小，其结果导致喷管压力增加，进而增大了推力。由于喷水，涡轮进口温度减小，使燃油系统可以设定的燃油流量增加到这样一个数值，在这个数值下，发动机的最大转速有所增加，这样进一步提供了附加的推力。采用甲醇水的混合液时，由于甲醇在燃烧室中燃烧，涡轮进口温度恢复或部分恢复。
采用喷水/甲醇的方法提高的起飞功率
压气机进口喷水
5．压气机进口喷水系统如图l7-3所示，是涡轮螺桨发动机的一个典型系统。当打开喷水系统时，水甲醇混合液从装在飞机上的水箱抽出送到一台控制装置中去。控制装置通过节流活门计量流到压气机进口的混合液流量，节流活门是由伺服活塞控制的。伺服系统把发动机滑油作为工作介质，有一个伺服活门用来凋节滑油的供应。伺服活门打开的程度由控制系统设定,这个控制系统感测螺旋桨扭矩的滑油压力和作用在膜盒组件上的大气压。
来自飞机水箱
高压滑油进口
高压滑油
开关控制杆
水和甲醇
大气
冲刷气流
高压滑油
溢滑油
扭矩计滑油
伺服滑油
Fig. 17-3 A typical compressor inlet injection system.
伺服活塞
真空膜盒
大气膜盒
中国航空网 www.aero.cn
航空翻译 www.aviation.cn
本文链接地址：劳斯莱斯喷气引擎－中英(89)
