中國航發(fā)商發(fā)開展低噪聲和低污染排放關(guān)鍵技術(shù)研究

■ 李繼保/中國航發(fā)專職總師、CJ1000系列發(fā)動(dòng)機(jī)總設(shè)計(jì)師

航空發(fā)動(dòng)機(jī)正朝著更高的安全性、更高的可靠性、更低的噪聲、更低的污染排放、更低的燃油消耗和更長的使用壽命發(fā)展。中國航發(fā)商發(fā)在CJ1000發(fā)動(dòng)機(jī)研制過程中，開展了降低噪聲和污染排放的一些基礎(chǔ)性的研究工作。

發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲主要來自于風(fēng)扇、壓氣機(jī)、燃燒、渦輪和噴流。針對(duì)主要噪聲源，將發(fā)動(dòng)機(jī)聲學(xué)設(shè)計(jì)分為試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、部件聲學(xué)設(shè)計(jì)和整機(jī)聲學(xué)評(píng)估，其中涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括適航噪聲經(jīng)驗(yàn)預(yù)測技術(shù)、風(fēng)扇激波噪聲數(shù)值預(yù)測及降噪技術(shù)、葉輪機(jī)轉(zhuǎn)/靜干涉噪聲數(shù)值預(yù)測及降噪技術(shù)、三平面管道聲模態(tài)匹配技術(shù)、噴流噪聲預(yù)測技術(shù)、聲襯優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、管道聲模態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，并將相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用到CJ1000商用發(fā)動(dòng)機(jī)的研制中。

中國航發(fā)商發(fā)針對(duì)富油燃燒-淬熄-貧油燃燒（RQL）、貧油預(yù)混蒸發(fā)燃燒（LPP）、貧油直接噴射燃燒（LDI）等低排放燃燒技術(shù)開展研究，從非定常角度解釋燃燒室物理機(jī)理，開展燃油霧化、熱聲不穩(wěn)定、湍流旋流火焰和復(fù)雜流場中的排放等先進(jìn)燃燒室技術(shù)研究，完成技術(shù)成熟度3級(jí)（TRL 3）的驗(yàn)證。航發(fā)商發(fā)將上述技術(shù)綜合起來，制作了1個(gè)單頭部燃燒室，測試的結(jié)果表明，NOx排放比CAEP 6的標(biāo)求低50%。