应用于高速飞行器的闭式布雷顿能量管理研究

摘要

为解决以冲压发动机为动力的高速飞行器能源紧张的问题,利用发动机燃烧室(热源)和燃料(冷源)构建了一个闭式布雷顿循环,冷却发动机燃烧室的同时,输出电能.分析表明,氦气工质比氮气工质的做功能力强,循环压比低,有利于降低装置重量;模拟气体冷却燃烧室的计算表明,气体能够对燃烧室起到冷却作用,合理的设计可以保证流动具有合理的压力恢复系数;由于飞行器上的燃油作为冷源是有限的,因此该闭式循环可用功具有最优值;闭式循环输出的功能够满足燃料增压使用,同时还有富余能量供飞行器上其他设备使用.最新发展的换热器技术和高速转动部件有利于实现更轻质、更紧凑的闭式循环装置,使得该技术在高速飞行器上应用前景良好.