超级军网军用涡扇发动机内外涵道用空气分离技术的设计原理初稿
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/27 23:14:21
下文转自天涯量子在新浪博客里的2012-08-06的一篇文章。此文未完。有待做重大修改，因为有些原理没有写明白。或续写，因为有些技术要素没有考虑周全。敬请路过此地的高手大师达人半仙帮忙考虑周全。
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在板岗丁的版块里，给他咣当了一个关于提高军用涡扇发动机的推重比的研发设计路线图：
冷区喘振防避技术 --> 热区喘振防避技术 --> 内外涵道用空气分离技术。
其中冷区和热区喘振防避技术，２００８年已经向有关部门投递过建议书。喘振防避技术的思路是这样的：如果赋予压气机叶片场致冷阴极电子发射的功能，将会使得被压缩空气发生部分负离子化。
冷区喘振是由于压气机的压缩比过量上升，导致三线态双自由基氧分子可以相互充分靠近而转化为单线态链型氧分子。链型气体分子的粘度非常高，会导致气体流量下降，燃烧反应速度下降，和回馈给压气机的动力下降，形成压气机的压缩比回落和气体流量再次回升的循环振荡。使空气等离子化的目的就是使三线态双自由基氧分子变成双线态单自由基氧分子离子，不再有条件转化为单线态链型氧分子。
热区喘振是由于燃烧反应速度所依赖的自由基浓度达到随燃烧室压力增大而毁灭下降的第二反应动力学区间，压力的上升导致自由基浓度的下降和燃烧反应速度下降，形成燃烧室的压力回落和自由基浓度再次回升的循环振荡。使空气等离子化的目的就是使氧分子从弱活性的双自由基态变成强活性的单自由基态，使强活性的自由基浓度升高几个数量级。外源性的强活性自由基浓度不再随压力而敏感。外源性的强活性自由基的巨大浓度也会使巡航尾气的贫油燃烧和加力燃气的贫氧燃烧进行得更加彻底。
而内涵道走富氧空气和外涵道走富氮空气的空分配气技术，实际上是在利用，在新浪博客里咣当“想玩全权数字控制系统？请先做牢靠你的电控模块卡”和“地磁资源的价值和争夺”这两篇博文时，就已经形成的电泳压缩和电泳分离的概念。
1) 空气中的氮氧分离过程的自由焓差计算。也就是最起码要消耗多少能量的计算。这个不难，它是由混合熵差决定的，不象它妈的海水分离，是由混合熵差和混合焓差决定的，混合焓差只能测量出来，不能计算出来。另外，如果已经玩上了空气负离子化喘振防避技术，再多玩一个内外涵道用空气分离技术，所添加的能量就是99度水和100度水的差别。
2) 燃烧室前空气中的氮氧分离的意义。好象提高氧气浓度降低氮气浓度有利于燃气的平衡组成朝正向移动，这个需要复习核查一下。富氧燃烧能够提高燃气的热量品位是不用怀疑的，因为氮气是惰性的稀释剂，它把本该很高温的燃气给稀释降温了。所谓高品位的热量，就是类似于抄股高手眼里的优质资产，同样一立方水，留在大坝上面就是优质资产，跑到大坝下面就是低质资产。
3) 燃烧室前空气中的氮氧分离的实现。我把这个设计目标说给一个朋友听，他是家庭医用空气液化制氧机行业的，他马上说，疯子，那么大的流量需要多大面积的换热器，怎么搬到天上去啊？又把这个设计目标说给第二个朋友听，他是家庭医用分子筛制氧机行业的，他想了一下说，那得造两个和飞机一样粗的分子筛柱子才行。第三个朋友是做常压质谱仪的，她每天的工作就是测量每台仪器上，氧分子离子在1200伏左右的静电场下通过100毫米长的一段管子要化多长时间，大约是8毫秒，每台机器是不一样的，然后用这个时间作为识别其它物质的特征电泳时间窗口的预参照值。她说，氧分子离子的电泳分离，行是行，但是，你怎么让富氧气体和富氮气体走不同的道啊？我的小神仙，她其实说的是如何在压气机后面配气，调整涵道比的问题。
4) 燃烧室前空气中的氮氧分离之后的配气。到了这一步，确实有点难度，成不成天晓得。同学们，创新的机会来了，你是上还是不上？先把配气的原理说一下，请各位高手大师达人半仙试一把。这里的配气的原理有点象大气闪电通道的机理，而大气闪电通道的机理在上述的两篇博文里已经详述过了。用一句话来说：电泳压缩和电泳分离会形成一个同轴芯皮结构的气体通道，芯体是压强更大的富氧气体，皮层是压强较小的富氮气体。芯体通道正好去内涵道，皮层通道正好去外涵道。芯皮之间没有刚体界面，怎么可以维持住压强差呢？没事的，电泳压缩就是这样子的，闪电通道里的负氧分子离子的压强大得还能劈开一棵大树呢。另外，好象伯努利方程说，降速流体受压缩会形成一个自洽高压区，也不需要刚体界面，钝头激波反射相干形成离体高压区也不需要刚体界面。至于电泳分离的功能基本上是有把握的，8毫秒走100毫米，也就是12.5米/秒的线速度。没把握的是电泳压缩，究竟要让负氧分子离子走多长的距离才是够数。在长距离的云地放电过程中，众多的带负电的氧分子离子在平行前进时会由于他们的自洽磁场而叠加一个动电自聚束运动，逐渐形成高密度的电荷通量。自聚束运动中的负分子离子会由开始时的匀速漂移状态向着准真空加速状态接近，这是因为在高密度电荷通量条件下，通道上原先占据着的比例很大的中性分子已经被负分子离子排挤替换出局了。如果所需要的电泳距离要很长才够负氧分子离子达到自聚束运动状态，这个技术设想就要破泡灭灯了。徐建中同学喜欢做基础研究，真希望他马上做一下这个数据。不过，做之前提个醒：高压态下的气体数据和常压下的是很不一样的，带电的气体分子的压缩因子图谁也没有做过画过，图书馆里是找不到这种条件下的压缩因子图的。再提第2个醒：要留意各种空间定域电荷给实验带来的极化干扰，它们来自泄漏电场形成的电学极化，离子吸附平衡形成的化学极化，爱因斯坦关系式给出的流体力学极化，贝他射线粒子飞离Ni-63镀层或电子飞离冷阴极后留下带正电的金属形成的衰变极化或位移电流极化，由地磁南北极接收的太阳风正离子转化成其它形式的正离子后漂洋过海穿过陆地向赤道扩散，途径操作现场而形成的地电学极化。
... ... 暂时写到这里，等完成了要交差的几个ppt文件后，接着修改或续写此文。其中有个ppt可以改写成博文贴在空军版，是有关Ni-63系或H-3系的超大功率固态等离子雷达天线面板的。希望看到基于频隙反射原理的火控雷达能在未来几年问世。
下文转自天涯量子在新浪博客里的2012-08-06的一篇文章。此文未完。有待做重大修改，因为有些原理没有写明白。或续写，因为有些技术要素没有考虑周全。敬请路过此地的高手大师达人半仙帮忙考虑周全。
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冷区喘振防避技术 --> 热区喘振防避技术 --> 内外涵道用空气分离技术。
其中冷区和热区喘振防避技术，２００８年已经向有关部门投递过建议书。喘振防避技术的思路是这样的：如果赋予压气机叶片场致冷阴极电子发射的功能，将会使得被压缩空气发生部分负离子化。
冷区喘振是由于压气机的压缩比过量上升，导致三线态双自由基氧分子可以相互充分靠近而转化为单线态链型氧分子。链型气体分子的粘度非常高，会导致气体流量下降，燃烧反应速度下降，和回馈给压气机的动力下降，形成压气机的压缩比回落和气体流量再次回升的循环振荡。使空气等离子化的目的就是使三线态双自由基氧分子变成双线态单自由基氧分子离子，不再有条件转化为单线态链型氧分子。
热区喘振是由于燃烧反应速度所依赖的自由基浓度达到随燃烧室压力增大而毁灭下降的第二反应动力学区间，压力的上升导致自由基浓度的下降和燃烧反应速度下降，形成燃烧室的压力回落和自由基浓度再次回升的循环振荡。使空气等离子化的目的就是使氧分子从弱活性的双自由基态变成强活性的单自由基态，使强活性的自由基浓度升高几个数量级。外源性的强活性自由基浓度不再随压力而敏感。外源性的强活性自由基的巨大浓度也会使巡航尾气的贫油燃烧和加力燃气的贫氧燃烧进行得更加彻底。
而内涵道走富氧空气和外涵道走富氮空气的空分配气技术，实际上是在利用，在新浪博客里咣当“想玩全权数字控制系统？请先做牢靠你的电控模块卡”和“地磁资源的价值和争夺”这两篇博文时，就已经形成的电泳压缩和电泳分离的概念。
1) 空气中的氮氧分离过程的自由焓差计算。也就是最起码要消耗多少能量的计算。这个不难，它是由混合熵差决定的，不象它妈的海水分离，是由混合熵差和混合焓差决定的，混合焓差只能测量出来，不能计算出来。另外，如果已经玩上了空气负离子化喘振防避技术，再多玩一个内外涵道用空气分离技术，所添加的能量就是99度水和100度水的差别。
2) 燃烧室前空气中的氮氧分离的意义。好象提高氧气浓度降低氮气浓度有利于燃气的平衡组成朝正向移动，这个需要复习核查一下。富氧燃烧能够提高燃气的热量品位是不用怀疑的，因为氮气是惰性的稀释剂，它把本该很高温的燃气给稀释降温了。所谓高品位的热量，就是类似于抄股高手眼里的优质资产，同样一立方水，留在大坝上面就是优质资产，跑到大坝下面就是低质资产。
3) 燃烧室前空气中的氮氧分离的实现。我把这个设计目标说给一个朋友听，他是家庭医用空气液化制氧机行业的，他马上说，疯子，那么大的流量需要多大面积的换热器，怎么搬到天上去啊？又把这个设计目标说给第二个朋友听，他是家庭医用分子筛制氧机行业的，他想了一下说，那得造两个和飞机一样粗的分子筛柱子才行。第三个朋友是做常压质谱仪的，她每天的工作就是测量每台仪器上，氧分子离子在1200伏左右的静电场下通过100毫米长的一段管子要化多长时间，大约是8毫秒，每台机器是不一样的，然后用这个时间作为识别其它物质的特征电泳时间窗口的预参照值。她说，氧分子离子的电泳分离，行是行，但是，你怎么让富氧气体和富氮气体走不同的道啊？我的小神仙，她其实说的是如何在压气机后面配气，调整涵道比的问题。
4) 燃烧室前空气中的氮氧分离之后的配气。到了这一步，确实有点难度，成不成天晓得。同学们，创新的机会来了，你是上还是不上？先把配气的原理说一下，请各位高手大师达人半仙试一把。这里的配气的原理有点象大气闪电通道的机理，而大气闪电通道的机理在上述的两篇博文里已经详述过了。用一句话来说：电泳压缩和电泳分离会形成一个同轴芯皮结构的气体通道，芯体是压强更大的富氧气体，皮层是压强较小的富氮气体。芯体通道正好去内涵道，皮层通道正好去外涵道。芯皮之间没有刚体界面，怎么可以维持住压强差呢？没事的，电泳压缩就是这样子的，闪电通道里的负氧分子离子的压强大得还能劈开一棵大树呢。另外，好象伯努利方程说，降速流体受压缩会形成一个自洽高压区，也不需要刚体界面，钝头激波反射相干形成离体高压区也不需要刚体界面。至于电泳分离的功能基本上是有把握的，8毫秒走100毫米，也就是12.5米/秒的线速度。没把握的是电泳压缩，究竟要让负氧分子离子走多长的距离才是够数。在长距离的云地放电过程中，众多的带负电的氧分子离子在平行前进时会由于他们的自洽磁场而叠加一个动电自聚束运动，逐渐形成高密度的电荷通量。自聚束运动中的负分子离子会由开始时的匀速漂移状态向着准真空加速状态接近，这是因为在高密度电荷通量条件下，通道上原先占据着的比例很大的中性分子已经被负分子离子排挤替换出局了。如果所需要的电泳距离要很长才够负氧分子离子达到自聚束运动状态，这个技术设想就要破泡灭灯了。徐建中同学喜欢做基础研究，真希望他马上做一下这个数据。不过，做之前提个醒：高压态下的气体数据和常压下的是很不一样的，带电的气体分子的压缩因子图谁也没有做过画过，图书馆里是找不到这种条件下的压缩因子图的。再提第2个醒：要留意各种空间定域电荷给实验带来的极化干扰，它们来自泄漏电场形成的电学极化，离子吸附平衡形成的化学极化，爱因斯坦关系式给出的流体力学极化，贝他射线粒子飞离Ni-63镀层或电子飞离冷阴极后留下带正电的金属形成的衰变极化或位移电流极化，由地磁南北极接收的太阳风正离子转化成其它形式的正离子后漂洋过海穿过陆地向赤道扩散，途径操作现场而形成的地电学极化。
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其中冷区和热区喘振防避技术，２００８年已经向有关部门投递过建议书。喘振防避技术的思路是这样的：如果赋予压气机叶片场致冷阴极电子发射的功能，将会使得被压缩空气发生部分负离子化。
冷区喘振是由于压气机的压缩比过量上升，导致三线态双自由基氧分子可以相互充分靠近而转化为单线态链型氧分子。链型气体分子的粘度非常高，会导致气体流量下降，燃烧反应速度下降，和回馈给压气机的动力下降，形成压气机的压缩比回落和气体流量再次回升的循环振荡。使空气等离子化的目的就是使三线态双自由基氧分子变成双线态单自由基氧分子离子，不再有条件转化为单线态链型氧分子。
热区喘振是由于燃烧反应速度所依赖的自由基浓度达到随燃烧室压力增大而毁灭下降的第二反应动力学区间，压力的上升导致自由基浓度的下降和燃烧反应速度下降，形成燃烧室的压力回落和自由基浓度再次回升的循环振荡。使空气等离子化的目的就是使氧分子从弱活性的双自由基态变成强活性的单自由基态，使强活性的自由基浓度升高几个数量级。外源性的强活性自由基浓度不再随压力而敏感。外源性的强活性自由基的巨大浓度也会使巡航尾气的贫油燃烧和加力燃气的贫氧燃烧进行得更加彻底。
而内涵道走富氧空气和外涵道走富氮空气的空分配气技术，实际上是在利用，在新浪博客里咣当“想玩全权数字控制系统？请先做牢靠你的电控模块卡”和“地磁资源的价值和争夺”这两篇博文时，就已经形成的电泳压缩和电泳分离的概念。
1) 空气中的氮氧分离过程的自由焓差计算。也就是最起码要消耗多少能量的计算。这个不难，它是由混合熵差决定的，不象它妈的海水分离，是由混合熵差和混合焓差决定的，混合焓差只能测量出来，不能计算出来。另外，如果已经玩上了空气负离子化喘振防避技术，再多玩一个内外涵道用空气分离技术，所添加的能量就是99度水和100度水的差别。
2) 燃烧室前空气中的氮氧分离的意义。好象提高氧气浓度降低氮气浓度有利于燃气的平衡组成朝正向移动，这个需要复习核查一下。富氧燃烧能够提高燃气的热量品位是不用怀疑的，因为氮气是惰性的稀释剂，它把本该很高温的燃气给稀释降温了。所谓高品位的热量，就是类似于抄股高手眼里的优质资产，同样一立方水，留在大坝上面就是优质资产，跑到大坝下面就是低质资产。
3) 燃烧室前空气中的氮氧分离的实现。我把这个设计目标说给一个朋友听，他是家庭医用空气液化制氧机行业的，他马上说，疯子，那么大的流量需要多大面积的换热器，怎么搬到天上去啊？又把这个设计目标说给第二个朋友听，他是家庭医用分子筛制氧机行业的，他想了一下说，那得造两个和飞机一样粗的分子筛柱子才行。第三个朋友是做常压质谱仪的，她每天的工作就是测量每台仪器上，氧分子离子在1200伏左右的静电场下通过100毫米长的一段管子要化多长时间，大约是8毫秒，每台机器是不一样的，然后用这个时间作为识别其它物质的特征电泳时间窗口的预参照值。她说，氧分子离子的电泳分离，行是行，但是，你怎么让富氧气体和富氮气体走不同的道啊？我的小神仙，她其实说的是如何在压气机后面配气，调整涵道比的问题。
4) 燃烧室前空气中的氮氧分离之后的配气。到了这一步，确实有点难度，成不成天晓得。同学们，创新的机会来了，你是上还是不上？先把配气的原理说一下，请各位高手大师达人半仙试一把。这里的配气的原理有点象大气闪电通道的机理，而大气闪电通道的机理在上述的两篇博文里已经详述过了。用一句话来说：电泳压缩和电泳分离会形成一个同轴芯皮结构的气体通道，芯体是压强更大的富氧气体，皮层是压强较小的富氮气体。芯体通道正好去内涵道，皮层通道正好去外涵道。芯皮之间没有刚体界面，怎么可以维持住压强差呢？没事的，电泳压缩就是这样子的，闪电通道里的负氧分子离子的压强大得还能劈开一棵大树呢。另外，好象伯努利方程说，降速流体受压缩会形成一个自洽高压区，也不需要刚体界面，钝头激波反射相干形成离体高压区也不需要刚体界面。至于电泳分离的功能基本上是有把握的，8毫秒走100毫米，也就是12.5米/秒的线速度。没把握的是电泳压缩，究竟要让负氧分子离子走多长的距离才是够数。在长距离的云地放电过程中，众多的带负电的氧分子离子在平行前进时会由于他们的自洽磁场而叠加一个动电自聚束运动，逐渐形成高密度的电荷通量。自聚束运动中的负分子离子会由开始时的匀速漂移状态向着准真空加速状态接近，这是因为在高密度电荷通量条件下，通道上原先占据着的比例很大的中性分子已经被负分子离子排挤替换出局了。如果所需要的电泳距离要很长才够负氧分子离子达到自聚束运动状态，这个技术设想就要破泡灭灯了。徐建中同学喜欢做基础研究，真希望他马上做一下这个数据。不过，做之前提个醒：高压态下的气体数据和常压下的是很不一样的，带电的气体分子的压缩因子图谁也没有做过画过，图书馆里是找不到这种条件下的压缩因子图的。再提第2个醒：要留意各种空间定域电荷给实验带来的极化干扰，它们来自泄漏电场形成的电学极化，离子吸附平衡形成的化学极化，爱因斯坦关系式给出的流体力学极化，贝他射线粒子飞离Ni-63镀层或电子飞离冷阴极后留下带正电的金属形成的衰变极化或位移电流极化，由地磁南北极接收的太阳风正离子转化成其它形式的正离子后漂洋过海穿过陆地向赤道扩散，途径操作现场而形成的地电学极化。
... ... 暂时写到这里，等完成了要交差的几个ppt文件后，接着修改或续写此文。其中有个ppt可以改写成博文贴在空军版，是有关Ni-63系或H-3系的超大功率固态等离子雷达天线面板的。希望看到基于频隙反射原理的火控雷达能在未来几年问世。
下文转自天涯量子在新浪博客里的2012-08-06的一篇文章。此文未完。有待做重大修改，因为有些原理没有写明白。或续写，因为有些技术要素没有考虑周全。敬请路过此地的高手大师达人半仙帮忙考虑周全。
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冷区喘振是由于压气机的压缩比过量上升，导致三线态双自由基氧分子可以相互充分靠近而转化为单线态链型氧分子。链型气体分子的粘度非常高，会导致气体流量下降，燃烧反应速度下降，和回馈给压气机的动力下降，形成压气机的压缩比回落和气体流量再次回升的循环振荡。使空气等离子化的目的就是使三线态双自由基氧分子变成双线态单自由基氧分子离子，不再有条件转化为单线态链型氧分子。
热区喘振是由于燃烧反应速度所依赖的自由基浓度达到随燃烧室压力增大而毁灭下降的第二反应动力学区间，压力的上升导致自由基浓度的下降和燃烧反应速度下降，形成燃烧室的压力回落和自由基浓度再次回升的循环振荡。使空气等离子化的目的就是使氧分子从弱活性的双自由基态变成强活性的单自由基态，使强活性的自由基浓度升高几个数量级。外源性的强活性自由基浓度不再随压力而敏感。外源性的强活性自由基的巨大浓度也会使巡航尾气的贫油燃烧和加力燃气的贫氧燃烧进行得更加彻底。
而内涵道走富氧空气和外涵道走富氮空气的空分配气技术，实际上是在利用，在新浪博客里咣当“想玩全权数字控制系统？请先做牢靠你的电控模块卡”和“地磁资源的价值和争夺”这两篇博文时，就已经形成的电泳压缩和电泳分离的概念。
1) 空气中的氮氧分离过程的自由焓差计算。也就是最起码要消耗多少能量的计算。这个不难，它是由混合熵差决定的，不象它妈的海水分离，是由混合熵差和混合焓差决定的，混合焓差只能测量出来，不能计算出来。另外，如果已经玩上了空气负离子化喘振防避技术，再多玩一个内外涵道用空气分离技术，所添加的能量就是99度水和100度水的差别。
2) 燃烧室前空气中的氮氧分离的意义。好象提高氧气浓度降低氮气浓度有利于燃气的平衡组成朝正向移动，这个需要复习核查一下。富氧燃烧能够提高燃气的热量品位是不用怀疑的，因为氮气是惰性的稀释剂，它把本该很高温的燃气给稀释降温了。所谓高品位的热量，就是类似于抄股高手眼里的优质资产，同样一立方水，留在大坝上面就是优质资产，跑到大坝下面就是低质资产。
3) 燃烧室前空气中的氮氧分离的实现。我把这个设计目标说给一个朋友听，他是家庭医用空气液化制氧机行业的，他马上说，疯子，那么大的流量需要多大面积的换热器，怎么搬到天上去啊？又把这个设计目标说给第二个朋友听，他是家庭医用分子筛制氧机行业的，他想了一下说，那得造两个和飞机一样粗的分子筛柱子才行。第三个朋友是做常压质谱仪的，她每天的工作就是测量每台仪器上，氧分子离子在1200伏左右的静电场下通过100毫米长的一段管子要化多长时间，大约是8毫秒，每台机器是不一样的，然后用这个时间作为识别其它物质的特征电泳时间窗口的预参照值。她说，氧分子离子的电泳分离，行是行，但是，你怎么让富氧气体和富氮气体走不同的道啊？我的小神仙，她其实说的是如何在压气机后面配气，调整涵道比的问题。
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... ... 暂时写到这里，等完成了要交差的几个ppt文件后，接着修改或续写此文。其中有个ppt可以改写成博文贴在空军版，是有关Ni-63系或H-3系的超大功率固态等离子雷达天线面板的。希望看到基于频隙反射原理的火控雷达能在未来几年问世。
未来科技出台，希望能实现，或者部分实现也好
太高深了，我已经看不懂了，但是如果对花朵机有帮助就好
中科院数学研究所大把数学爱好者“论文”，和这种也差不多。
楼主，你的设想若是实现，情况会是怎样的？
是氧气留在燃烧室，氮气从外涵走？
是氧气留在燃烧室，氮气从外涵走？
抱歉,实在是看不懂,不过我看了半天,似乎是想用化学变化的方法来达到物理效果…… 好吧 ，原理很多事情是可行的，但是装置是不可行的，就如同核聚变的原理大学生都明白，装置才是大问题！
压气机叶片场致冷阴极电子发射的功能，这个难度和将离子发动机大型化，实用化，哪个更有挑战？
抱歉,实在是看不懂,不过我看了半天,似乎是想用化学变化的方法来达到物理效果…… 好吧 ，原理很多事情是可行的，但是装置是不可行的，就如同核聚变的原理大学生都明白，装置才是大问题！
压气机叶片场致冷阴极电子发射的功能，这个难度和将离子发动机大型化，实用化，哪个更有挑战？
军用涡扇发动机内外涵道用空气分离技术的设计原理第2稿
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建议航空发动机研究所开展负氧分子离子的电泳压缩和电泳分离
的基础研究，开发涡扇发动机内外涵道用的氮-氧空气分离技术
1． 该建议的形成过程：
气态离子电泳淌谱分析仪问世已经17年，随着该分析仪的技术和性能不断成熟，对其工作原理的理解和应用不断深入，我国工程技术人员对气态离子的电泳行为已经有了相当的知识积累和经验积累。本着将某一行业的知识和经验首次转用到其他行业也是一种创新的精神，本人形成了该建议。
2． 该建议的具体描述：
大气层空气含氧气21%，含氮气79%，其中氧气分子以双自由基和强电负性状态存在。这种状态的氧气分子极易俘获由冷阴极或Ni-63镀层之类的贝他射线源发射出的电子，变成以单自由基负离子状态存在。负氧分子离子在12700伏/米的电场作用下，会以12.5米/秒的速度匀速前进10厘米数量级的距离。再延伸电场往前走，是加速运动。在气态离子电泳淌谱分析仪的结构里，该电场是由8个环型电极按cascade方式串接而提供的，电极环道内的气流总压是静压头，动压头，和同号动电引力压头之和。负氧分子离子之间的静电斥力等效于气体的内压，负氧分子离子间的动电引力等效于气壁施加的外压。如果负氧分子离子的线速度保持不变，它们的间距就会被动电的“外压”逐渐压缩到一个与静电“内压”相抵抗的平衡点。这个逐渐压缩的过程我们称之为同号同向动电离子的自聚束效应。在云地放电过程中，负氧分子离子的自聚束效应使我们经常看到闪电通道是又细又长的。
这个动电压缩区的形成是进行大气空气中的氧氮分离，使富氧空气走内涵道和富氮空气走外涵道的技术基础。基于常压的大气空气中发生的动电压缩和动电分离的基础数据，我们可以在气态离子电泳淌谱分析仪的设计资料中以及大气雷电的测量数据中找到。但是，以航空发动机里压气机出口处的工况为条件，比如说，在静压为4 atm，静温为480K的空气条件下，与动电压缩和动电分离现象有关的基础数据我们绝无机会找到，需要研究所开展足够的基础研究加以积累。
在气态离子电泳淌谱分析仪的设计资料中，负离子能够以均匀的群速在空气中电泳的路程是十分有限的，只有10厘米上下。过了这个区间，负离子群匀速运动赖以进行的降落伞效应会显著衰弱，因为能给降落伞提供阻力作用的不带电的氮气分子由于负离子的自聚束效应而被排挤到离子群通道的外面去了。于是，负离子群的前进速度会不断加快，等效于进入了弱真空工况。
在大气雷电的测量数据中，负离子群能够以不变的前进方向做连续的加速运动的路程也相当有限，只有50米上下的步长。该数据的来源不明，请参见清华大学课件daqi_03.htm。
走完此极限长度的路程时，负离子群的速度会快得能追赶上静止空气分子的最大正向平动速度，对通道前方的分子形成推挤聚集效应。这等效于飞行体建立激波时形成的音障效应。于是，负离子的群速度下降，自聚束效应下降，动电引力压头轰然间转化释放为静压头，使负离子群发生扩爆和回击。停顿50μs上下后，负离子通道接着重复下一个自聚束—>加速—>音障—>回击—>停顿的步进循环。
我们知道，音速的依赖和马赫数的计算与空气的静温静压有关。如果以航空发动机里压气机出口处工况为条件，那么负离子群的通道步长，最大群速度，停顿间隙，自聚束压缩比，束内静温静压等等参数是肯定不同于常温常压下的的这些数据的，也不同于利用大气闪电现象测量和推算出来的这些数据的。而我们为了开发涡扇发动机内外涵道用的氮-氧空气分离技术，需要用到这些数据，以便远离其中有害的极限，逼近其中有益的极限。所以航空发动机研究所开展负氧分子离子的电泳压缩和电泳分离的基础研究十分必要，是为开发下一代新概念涡扇发动机而准备有重大意义的预前研究。
3． 该建议的工程意义：
该建议的工程目的是使空气中的氮/氧气发生分离，使富氧空气走内涵道，使富氮空气走外涵道。
该工程目的的意义，一是提高气动动能输出/燃料热值输入的比值。二是提高推力/发动机重量的比值。
航空发动机的气动动能输出/燃料热值输入的比值是由a) 燃料的燃烧效率，b) 燃气的卡诺效率，和c) 动件的可逆效率共同决定的。
a) 燃烧效率受到化学平衡组成的限制，因为在燃烧进程的后期，浓度不断升高的二氧化碳会转身翻脸，将已经释放出的燃料热值重新打回到一氧化碳。这个逆反应的存在会使燃烧效率下降7%左右。
富氧空气走内涵道的好处是，即使进气流量减少一半，氧气对燃料的摩尔比值反而增加2倍。根据质量作用定律，燃气平衡组成将正向移动，一氧化碳将减少30%。又根据质量作用定律，燃烧反应速度将增加2倍，提前完成的反应进程和额外的氧气分子意味着有更多的活泼自由基依旧存活着，这些自由基将为后续的气膜降温和膨胀降温所正向移动的新平衡燃气组成提供继续氧化反应的生命力。在汽车尾气里，因为继续氧化反应的自由基生命力消失了，所以才需要昂贵的三效催化剂的帮助。这两个好处都能提高燃料的燃烧效率。
b) 涡扇喷气发动机和卡诺循环热机是不同的，它们的最大热功效率可能也会不同的。由于本人的知识面有限，找不到涡扇喷气发动机的最大热功效率，所以就用卡诺循环热机的最大热功效率进行近似。因为卡诺效率的分子项是高温热源和低温热源间的温度差，所以尽可能地提高燃气开始膨胀前的温度，亦即第一块涡轮叶片前的温度，是提高燃气卡诺效率的途径。具体的办法有降低空气/燃料的质量比。表示含有过剩氧气的质量比可以提高燃烧效率，但会降低燃气温度，因为过剩的氧气和惰性的氮气都是降低燃气温度的稀释剂。即使过剩量降到0，正常组成空气与14碳烃的等压燃烧的理论最高燃气温度也只有2700K。实际最高温度会比2700K差一大截，因为受到化学平衡组成的限制和燃烧反应速度的限制。加上叶片气膜解散和释放而附加的稀释作用，还要再差一大截。目前的第一块涡轮叶片工作温度可达1970~2255K(?, 吃不准)，看不同公司的技术水平而定，但都会存在实际最高燃气温度低于叶片最高工作温度的情景。为此，需要借助压气机提高空气进入燃烧进程前的温度。
富氧空气走内涵道的好处是，即使进气流量减少一半，氧气对燃料的摩尔比值反而增加2倍。由于稀释剂的减少了一半，等压燃烧的理论最高燃气温度将从2700K提高到5000K。这些没有参加燃烧反应的稀释剂可以参加叶片气膜的供应，使得气膜厚度增加一个数量级，使得叶片最高工作温度新增不知多少度。
c) 动件的运动速度越小就越接近可逆过程，就越接近最大热功效率。比如说内燃机的活塞速度和涡扇喷气发动机的喷气速度越小，实际热功效率就越大。一般来说，实际热功效率和实际输出功率永远是冲突的，当实际热功效率等于理论最大热功效率时，实际输出功率就会小到0，比如内燃机的扭力和涡扇喷气发动机的推力就会小到0。这类似于当电池开路时，电流会小到0，但输出电压大到等于理论电压，即电动势。
富氧空气走内涵道的好处是，提高实际热功效率和提高实际输出功率居然没有冲突。因为内涵道更高的膨胀比和外涵道更多的稀释剂对于降低喷管出口处燃气的总温都有贡献，对于降低喷管出口处燃气的全混流因子提高平推流因子都有贡献。平推流因子越高，可逆程度越大，实际热功效率越接近理论热功效率。
航空发动机的推力/重量比是由各个功能结构件的强度校核决定的。根据压力容器壁厚计算公式，壁厚与圆筒体直径成正比。
富氧空气走内涵道的好处是，由于进气流量减少一半，初始段燃烧室的直径就需要减少30%，壁厚也减少30%，初始段燃烧室圆筒体的重量合计减少一半，减少推力/重量比的分母项。
另外，负氧分子离子间动电引力的终止和动电压头的释放也会提高燃烧室内的总压，提高推力/重量比的分子项。一部分机械压缩功的作用通过非机械压缩功实现了，而机械部件总是重于电子部件，所以降低了推力/重量比的分母项。
4． 该建议的工程描述：
提高涡扇发动机的推重比的研发设计路线图：冷区喘振防避技术 —> 热区喘振防避技术—> 内外涵道用空气分离技术。
首先在压气机前面的风扇叶片上镀一薄层金属Ni-63。
这种Ni同位素会释放能量为17.0keV，平均射程为6.3mg/cm2的电子。因为室内空气密度为1.3mg/cm3，所以在距叶片6.3/1.3=5 cm以外的空间里，这些高能电子将会转化为安全的对健康无影响的负离子。该同位素在欧美国家是唯一不需要用户保存使用记录和处置记录的，因为它不会引起核污染（由高能射线生成新的同位素），也没有严重的核伤害（5 cm以外的空间里就是无害的负离子）。
喘振防避技术的原理是这样的：如果Ni-63镀层能赋予压气机叶片电子发射的功能，将会使得被压缩空气发生部分等离子化。
冷区喘振是由于压气机的压缩比过量上升，导致三线态双自由基氧分子可以相互充分靠近而转化为单线态链型氧分子。链型气体分子的粘度非常高，会导致气体流量下降，燃烧反应速度下降，和回馈给压气机的动力下降，压气机的压缩比回落，气体分子粘度回落，形成气体流量回升和燃烧反应速度/压气机压缩比再次回升的循环振荡。使空气等离子化的目的就是使三线态双自由基氧分子变成双线态单自由基氧分子离子，不再有条件转化为单线态链型氧分子。
热区喘振是由于燃烧反应速度所依赖的自由基浓度达到随燃烧室压力增大而毁灭下降的第二反应动力学区间，压力的上升导致自由基浓度的下降和燃烧反应速度下降，形成燃烧室的压力回落和自由基浓度再次回升的循环振荡。使空气等离子化的目的就是使氧分子从弱活性的双自由基态变成强活性的单自由基态，使强活性的自由基浓度升高几个数量级。外源性的强活性自由基浓度不再随压力而敏感。外源性的强活性自由基的巨大浓度也会使巡航尾气的贫油燃烧和加力燃气的贫氧燃烧进行得更加彻底。
在空气等离子化防避喘振技术已经成熟的基础上，在前述的Ni-63镀层上再镀一薄层天然Ni金属。
天然Ni金属的密度为8902 mg/cm3。四个平均射程厚度为6.3/8902*4=0.003cm=30μm。贝他粒子流穿过第一个平均射程厚度的介质后，粒子数将减少到原来的37% (1/e=0.37), 穿过四个平均射程厚度后，将减少到原来的2%（1/e^4=0.02）。这个新镀层会成为非统计平衡的但又是动力学稳定的超费米能态的金属表面。几个微米厚的镍-63薄层的作用是提供能源，驱动冷阴极功能区的电子维持在超费米能态。最外面的天然Ni镀层的作用是形成一个厚度等于贝他粒子平均射程四倍的功能区，用来阻挡和吸收贝他粒子流的能量，发挥冷阴极区的功能。如果不用Ni-63作为超费米能态的能源成分，也可以在压气机叶片上压铸十几个微米厚的镍-氚合金粉末薄层，再在该薄层上镀几个微米厚的天然镍薄层。
这时的压气机前面的风扇叶片上将具有超大通量的场致冷阴极电子发射的功能。只要施加一个小的直流电场，就会有大量的电子被喷射在叶片刚吸入的空气里，这时的空气不是被少部分地等离子化，而是被大部分地负离子化。如果施加的直流电场很大，比如说，达12700伏/米以上，应该发生前述的氮/氧分离过程。与前述的气态离子电泳淌谱分析仪的结构不同，该电场没有必要由8个环型电极按cascade方式串接而成，只要有一个环型电极安装在燃烧室进口就可以了。当然，叶片接负电位，环型电极接正电位。
空气中的氮氧组分经过电泳作用完成偏析之后，如何进行下一步的分离和配气？本设计将采用旁道比可变的噎塞流自适应配气法（也称为壅塞流choked flow）。也就是说，在压气机的低压筒体和高压筒体的壁面上，加工布置一定数量的能产生噎塞流的小孔。因为氮气已经被偏析到近筒壁区，所以这些氮气就会通过噎塞流小孔从压气机泄流到外涵道内，而氧气则在直径不断缩小的筒体中继续前行到高压区。噎塞流小孔的孔径大小与氮气分子的平动自由程相近。如果这样，氮气的流速就会与内外涵道的压差无关，而是主要由小孔的孔径决定。这等效于当十字路口的宽度近似于车身宽度时，车辆流速与驾驶员是否想早一点到达目的地的意愿大小无关，而与十字路口的宽度大小有关。
当发动机推力增加时，压气机内涵道里气体的压缩比及流量都需要相应增加，但外涵道内气体的流量由于噎塞流的特性会保持不变，所以旁道比就会下降，实现旁道比可变的自适应配气过程。
氮-氧分离压气技术的后期定型开发，重在发动机内空间电荷的极化与分布的几何分析，以及根据这些几何分析制定如何防避空间电荷的密度波动对电路板上的地址总线和数据总线注入噪声闪烁(glitch) 而需要的结构修改。本人正在整理一些几何分析的案例，将会发布在本人在新浪的博客里。
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建议航空发动机研究所开展负氧分子离子的电泳压缩和电泳分离
的基础研究，开发涡扇发动机内外涵道用的氮-氧空气分离技术
1． 该建议的形成过程：
气态离子电泳淌谱分析仪问世已经17年，随着该分析仪的技术和性能不断成熟，对其工作原理的理解和应用不断深入，我国工程技术人员对气态离子的电泳行为已经有了相当的知识积累和经验积累。本着将某一行业的知识和经验首次转用到其他行业也是一种创新的精神，本人形成了该建议。
2． 该建议的具体描述：
大气层空气含氧气21%，含氮气79%，其中氧气分子以双自由基和强电负性状态存在。这种状态的氧气分子极易俘获由冷阴极或Ni-63镀层之类的贝他射线源发射出的电子，变成以单自由基负离子状态存在。负氧分子离子在12700伏/米的电场作用下，会以12.5米/秒的速度匀速前进10厘米数量级的距离。再延伸电场往前走，是加速运动。在气态离子电泳淌谱分析仪的结构里，该电场是由8个环型电极按cascade方式串接而提供的，电极环道内的气流总压是静压头，动压头，和同号动电引力压头之和。负氧分子离子之间的静电斥力等效于气体的内压，负氧分子离子间的动电引力等效于气壁施加的外压。如果负氧分子离子的线速度保持不变，它们的间距就会被动电的“外压”逐渐压缩到一个与静电“内压”相抵抗的平衡点。这个逐渐压缩的过程我们称之为同号同向动电离子的自聚束效应。在云地放电过程中，负氧分子离子的自聚束效应使我们经常看到闪电通道是又细又长的。
这个动电压缩区的形成是进行大气空气中的氧氮分离，使富氧空气走内涵道和富氮空气走外涵道的技术基础。基于常压的大气空气中发生的动电压缩和动电分离的基础数据，我们可以在气态离子电泳淌谱分析仪的设计资料中以及大气雷电的测量数据中找到。但是，以航空发动机里压气机出口处的工况为条件，比如说，在静压为4 atm，静温为480K的空气条件下，与动电压缩和动电分离现象有关的基础数据我们绝无机会找到，需要研究所开展足够的基础研究加以积累。
在气态离子电泳淌谱分析仪的设计资料中，负离子能够以均匀的群速在空气中电泳的路程是十分有限的，只有10厘米上下。过了这个区间，负离子群匀速运动赖以进行的降落伞效应会显著衰弱，因为能给降落伞提供阻力作用的不带电的氮气分子由于负离子的自聚束效应而被排挤到离子群通道的外面去了。于是，负离子群的前进速度会不断加快，等效于进入了弱真空工况。
在大气雷电的测量数据中，负离子群能够以不变的前进方向做连续的加速运动的路程也相当有限，只有50米上下的步长。该数据的来源不明，请参见清华大学课件daqi_03.htm。
走完此极限长度的路程时，负离子群的速度会快得能追赶上静止空气分子的最大正向平动速度，对通道前方的分子形成推挤聚集效应。这等效于飞行体建立激波时形成的音障效应。于是，负离子的群速度下降，自聚束效应下降，动电引力压头轰然间转化释放为静压头，使负离子群发生扩爆和回击。停顿50μs上下后，负离子通道接着重复下一个自聚束—>加速—>音障—>回击—>停顿的步进循环。
我们知道，音速的依赖和马赫数的计算与空气的静温静压有关。如果以航空发动机里压气机出口处工况为条件，那么负离子群的通道步长，最大群速度，停顿间隙，自聚束压缩比，束内静温静压等等参数是肯定不同于常温常压下的的这些数据的，也不同于利用大气闪电现象测量和推算出来的这些数据的。而我们为了开发涡扇发动机内外涵道用的氮-氧空气分离技术，需要用到这些数据，以便远离其中有害的极限，逼近其中有益的极限。所以航空发动机研究所开展负氧分子离子的电泳压缩和电泳分离的基础研究十分必要，是为开发下一代新概念涡扇发动机而准备有重大意义的预前研究。
3． 该建议的工程意义：
该建议的工程目的是使空气中的氮/氧气发生分离，使富氧空气走内涵道，使富氮空气走外涵道。
该工程目的的意义，一是提高气动动能输出/燃料热值输入的比值。二是提高推力/发动机重量的比值。
航空发动机的气动动能输出/燃料热值输入的比值是由a) 燃料的燃烧效率，b) 燃气的卡诺效率，和c) 动件的可逆效率共同决定的。
a) 燃烧效率受到化学平衡组成的限制，因为在燃烧进程的后期，浓度不断升高的二氧化碳会转身翻脸，将已经释放出的燃料热值重新打回到一氧化碳。这个逆反应的存在会使燃烧效率下降7%左右。
富氧空气走内涵道的好处是，即使进气流量减少一半，氧气对燃料的摩尔比值反而增加2倍。根据质量作用定律，燃气平衡组成将正向移动，一氧化碳将减少30%。又根据质量作用定律，燃烧反应速度将增加2倍，提前完成的反应进程和额外的氧气分子意味着有更多的活泼自由基依旧存活着，这些自由基将为后续的气膜降温和膨胀降温所正向移动的新平衡燃气组成提供继续氧化反应的生命力。在汽车尾气里，因为继续氧化反应的自由基生命力消失了，所以才需要昂贵的三效催化剂的帮助。这两个好处都能提高燃料的燃烧效率。
b) 涡扇喷气发动机和卡诺循环热机是不同的，它们的最大热功效率可能也会不同的。由于本人的知识面有限，找不到涡扇喷气发动机的最大热功效率，所以就用卡诺循环热机的最大热功效率进行近似。因为卡诺效率的分子项是高温热源和低温热源间的温度差，所以尽可能地提高燃气开始膨胀前的温度，亦即第一块涡轮叶片前的温度，是提高燃气卡诺效率的途径。具体的办法有降低空气/燃料的质量比。表示含有过剩氧气的质量比可以提高燃烧效率，但会降低燃气温度，因为过剩的氧气和惰性的氮气都是降低燃气温度的稀释剂。即使过剩量降到0，正常组成空气与14碳烃的等压燃烧的理论最高燃气温度也只有2700K。实际最高温度会比2700K差一大截，因为受到化学平衡组成的限制和燃烧反应速度的限制。加上叶片气膜解散和释放而附加的稀释作用，还要再差一大截。目前的第一块涡轮叶片工作温度可达1970~2255K(?, 吃不准)，看不同公司的技术水平而定，但都会存在实际最高燃气温度低于叶片最高工作温度的情景。为此，需要借助压气机提高空气进入燃烧进程前的温度。
富氧空气走内涵道的好处是，即使进气流量减少一半，氧气对燃料的摩尔比值反而增加2倍。由于稀释剂的减少了一半，等压燃烧的理论最高燃气温度将从2700K提高到5000K。这些没有参加燃烧反应的稀释剂可以参加叶片气膜的供应，使得气膜厚度增加一个数量级，使得叶片最高工作温度新增不知多少度。
c) 动件的运动速度越小就越接近可逆过程，就越接近最大热功效率。比如说内燃机的活塞速度和涡扇喷气发动机的喷气速度越小，实际热功效率就越大。一般来说，实际热功效率和实际输出功率永远是冲突的，当实际热功效率等于理论最大热功效率时，实际输出功率就会小到0，比如内燃机的扭力和涡扇喷气发动机的推力就会小到0。这类似于当电池开路时，电流会小到0，但输出电压大到等于理论电压，即电动势。
富氧空气走内涵道的好处是，提高实际热功效率和提高实际输出功率居然没有冲突。因为内涵道更高的膨胀比和外涵道更多的稀释剂对于降低喷管出口处燃气的总温都有贡献，对于降低喷管出口处燃气的全混流因子提高平推流因子都有贡献。平推流因子越高，可逆程度越大，实际热功效率越接近理论热功效率。
航空发动机的推力/重量比是由各个功能结构件的强度校核决定的。根据压力容器壁厚计算公式，壁厚与圆筒体直径成正比。
富氧空气走内涵道的好处是，由于进气流量减少一半，初始段燃烧室的直径就需要减少30%，壁厚也减少30%，初始段燃烧室圆筒体的重量合计减少一半，减少推力/重量比的分母项。
另外，负氧分子离子间动电引力的终止和动电压头的释放也会提高燃烧室内的总压，提高推力/重量比的分子项。一部分机械压缩功的作用通过非机械压缩功实现了，而机械部件总是重于电子部件，所以降低了推力/重量比的分母项。
4． 该建议的工程描述：
提高涡扇发动机的推重比的研发设计路线图：冷区喘振防避技术 —> 热区喘振防避技术—> 内外涵道用空气分离技术。
首先在压气机前面的风扇叶片上镀一薄层金属Ni-63。
这种Ni同位素会释放能量为17.0keV，平均射程为6.3mg/cm2的电子。因为室内空气密度为1.3mg/cm3，所以在距叶片6.3/1.3=5 cm以外的空间里，这些高能电子将会转化为安全的对健康无影响的负离子。该同位素在欧美国家是唯一不需要用户保存使用记录和处置记录的，因为它不会引起核污染（由高能射线生成新的同位素），也没有严重的核伤害（5 cm以外的空间里就是无害的负离子）。
喘振防避技术的原理是这样的：如果Ni-63镀层能赋予压气机叶片电子发射的功能，将会使得被压缩空气发生部分等离子化。
冷区喘振是由于压气机的压缩比过量上升，导致三线态双自由基氧分子可以相互充分靠近而转化为单线态链型氧分子。链型气体分子的粘度非常高，会导致气体流量下降，燃烧反应速度下降，和回馈给压气机的动力下降，压气机的压缩比回落，气体分子粘度回落，形成气体流量回升和燃烧反应速度/压气机压缩比再次回升的循环振荡。使空气等离子化的目的就是使三线态双自由基氧分子变成双线态单自由基氧分子离子，不再有条件转化为单线态链型氧分子。
热区喘振是由于燃烧反应速度所依赖的自由基浓度达到随燃烧室压力增大而毁灭下降的第二反应动力学区间，压力的上升导致自由基浓度的下降和燃烧反应速度下降，形成燃烧室的压力回落和自由基浓度再次回升的循环振荡。使空气等离子化的目的就是使氧分子从弱活性的双自由基态变成强活性的单自由基态，使强活性的自由基浓度升高几个数量级。外源性的强活性自由基浓度不再随压力而敏感。外源性的强活性自由基的巨大浓度也会使巡航尾气的贫油燃烧和加力燃气的贫氧燃烧进行得更加彻底。
在空气等离子化防避喘振技术已经成熟的基础上，在前述的Ni-63镀层上再镀一薄层天然Ni金属。
天然Ni金属的密度为8902 mg/cm3。四个平均射程厚度为6.3/8902*4=0.003cm=30μm。贝他粒子流穿过第一个平均射程厚度的介质后，粒子数将减少到原来的37% (1/e=0.37), 穿过四个平均射程厚度后，将减少到原来的2%（1/e^4=0.02）。这个新镀层会成为非统计平衡的但又是动力学稳定的超费米能态的金属表面。几个微米厚的镍-63薄层的作用是提供能源，驱动冷阴极功能区的电子维持在超费米能态。最外面的天然Ni镀层的作用是形成一个厚度等于贝他粒子平均射程四倍的功能区，用来阻挡和吸收贝他粒子流的能量，发挥冷阴极区的功能。如果不用Ni-63作为超费米能态的能源成分，也可以在压气机叶片上压铸十几个微米厚的镍-氚合金粉末薄层，再在该薄层上镀几个微米厚的天然镍薄层。
这时的压气机前面的风扇叶片上将具有超大通量的场致冷阴极电子发射的功能。只要施加一个小的直流电场，就会有大量的电子被喷射在叶片刚吸入的空气里，这时的空气不是被少部分地等离子化，而是被大部分地负离子化。如果施加的直流电场很大，比如说，达12700伏/米以上，应该发生前述的氮/氧分离过程。与前述的气态离子电泳淌谱分析仪的结构不同，该电场没有必要由8个环型电极按cascade方式串接而成，只要有一个环型电极安装在燃烧室进口就可以了。当然，叶片接负电位，环型电极接正电位。
空气中的氮氧组分经过电泳作用完成偏析之后，如何进行下一步的分离和配气？本设计将采用旁道比可变的噎塞流自适应配气法（也称为壅塞流choked flow）。也就是说，在压气机的低压筒体和高压筒体的壁面上，加工布置一定数量的能产生噎塞流的小孔。因为氮气已经被偏析到近筒壁区，所以这些氮气就会通过噎塞流小孔从压气机泄流到外涵道内，而氧气则在直径不断缩小的筒体中继续前行到高压区。噎塞流小孔的孔径大小与氮气分子的平动自由程相近。如果这样，氮气的流速就会与内外涵道的压差无关，而是主要由小孔的孔径决定。这等效于当十字路口的宽度近似于车身宽度时，车辆流速与驾驶员是否想早一点到达目的地的意愿大小无关，而与十字路口的宽度大小有关。
当发动机推力增加时，压气机内涵道里气体的压缩比及流量都需要相应增加，但外涵道内气体的流量由于噎塞流的特性会保持不变，所以旁道比就会下降，实现旁道比可变的自适应配气过程。
氮-氧分离压气技术的后期定型开发，重在发动机内空间电荷的极化与分布的几何分析，以及根据这些几何分析制定如何防避空间电荷的密度波动对电路板上的地址总线和数据总线注入噪声闪烁(glitch) 而需要的结构修改。本人正在整理一些几何分析的案例，将会发布在本人在新浪的博客里。
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先不说你的空分理论，单说燃烧室富氧燃烧就行不通，因为没有足够的空气冷却燃烧室、导向叶片和涡轮都受不了，这个燃烧室堪比火箭发动机，而火箭发动机是没有导向叶片和涡轮的
发动机爱好者 发表于 2012-8-29 01:52 ![]()
先不说你的空分理论，单说燃烧室富氧燃烧就行不通，因为没有足够的空气冷却燃烧室、导向叶片和涡轮都受不了 ...
注意原文的(b)段落里有：
“这些没有参加燃烧反应的稀释剂可以参加燃烧室和叶片的气膜供应，使得气膜厚度增加一个数量级，使得叶片最高工作温度新增不知多少度。”
扣除了走外涵道的富氮空气，大约扣除总进气量的10~30%吧，剩下的富氮空气和过剩摩尔比的氧气称为稀释剂。这些稀释剂最终是要统统从内涵道走过去的。现在需要我们对两种稀释方案做一个对比的：让稀释剂在燃烧之前就去稀释好呢，还是让稀释剂在燃烧之后通过气膜的方式去稀释好？前一种稀释方案燃烧效率不高，气膜不能设计的很厚。后一种稀释方案的气膜供应量可能会多得用不完，让你宽裕得爱用在哪就用在哪，想怎么用就怎么用，连中低压涡轮叶片也用上气膜。这可就酷（cool）了。
你提到的空分理论，我确实没有写得很清楚。补充一下：两根平行的自由导线通入同向的直流电流后，由于两者的自感磁场的方向在间隔处是相反的，这两根导线会移动，互相靠拢。传导电流的自感磁场作用力在本质上与负氧离子在空间飞行时呈现的位移电流的自洽磁场作用力是一样的，宏观上就是个电泳压缩现象。
先不说你的空分理论，单说燃烧室富氧燃烧就行不通，因为没有足够的空气冷却燃烧室、导向叶片和涡轮都受不了 ...
注意原文的(b)段落里有：
“这些没有参加燃烧反应的稀释剂可以参加燃烧室和叶片的气膜供应，使得气膜厚度增加一个数量级，使得叶片最高工作温度新增不知多少度。”
扣除了走外涵道的富氮空气，大约扣除总进气量的10~30%吧，剩下的富氮空气和过剩摩尔比的氧气称为稀释剂。这些稀释剂最终是要统统从内涵道走过去的。现在需要我们对两种稀释方案做一个对比的：让稀释剂在燃烧之前就去稀释好呢，还是让稀释剂在燃烧之后通过气膜的方式去稀释好？前一种稀释方案燃烧效率不高，气膜不能设计的很厚。后一种稀释方案的气膜供应量可能会多得用不完，让你宽裕得爱用在哪就用在哪，想怎么用就怎么用，连中低压涡轮叶片也用上气膜。这可就酷（cool）了。
你提到的空分理论，我确实没有写得很清楚。补充一下：两根平行的自由导线通入同向的直流电流后，由于两者的自感磁场的方向在间隔处是相反的，这两根导线会移动，互相靠拢。传导电流的自感磁场作用力在本质上与负氧离子在空间飞行时呈现的位移电流的自洽磁场作用力是一样的，宏观上就是个电泳压缩现象。
负氧离子就是传说中的臭氧吧？它极不稳定，温度高了流速快了，碰到尖锐物体都会分解，你让他通过压气机？早先有人把它用到空气流量少得多的 柴油机上，仅仅用来解决低温启动困难，原理上可行，但用起来似乎没有效果。因为它一是产量很少，且高速流过气门就会分解，你将它用在100公斤/秒以上的涡扇上，徒增加成本，没有丝毫意义。我个人以为私人研究发动机，最好有个成熟的参照产品，目前工业化的大流量空分装置只有深冷法，好像还有一种极性分离法没有工业化，虽然氧气和氮气的密度不同，但无法用离心的方法将某种气体富集，所以你在用超前的技术解决现实的技术问题，会带来更多的不确定性
发动机爱好者 发表于 2012-8-29 01:52 ![]()
先不说你的空分理论，单说燃烧室富氧燃烧就行不通，因为没有足够的空气冷却燃烧室、导向叶片和涡轮都受不了 ...
有个相关的发动机叫做液化空气火箭发动机，液化进气口来的空气并分离得到氧
先不说你的空分理论，单说燃烧室富氧燃烧就行不通，因为没有足够的空气冷却燃烧室、导向叶片和涡轮都受不了 ...
有个相关的发动机叫做液化空气火箭发动机，液化进气口来的空气并分离得到氧
paini 发表于 2012-8-29 22:37 ![]()
有个相关的发动机叫做液化空气火箭发动机，液化进气口来的空气并分离得到氧
那为什么不直接用液氧？
有个相关的发动机叫做液化空气火箭发动机，液化进气口来的空气并分离得到氧
那为什么不直接用液氧？
发动机爱好者 发表于 2012-8-30 08:49 ![]()
那为什么不直接用液氧？
因为本质上它是利用大气层的氧化剂的
那为什么不直接用液氧？
因为本质上它是利用大气层的氧化剂的
。。。叶片冷场发射需要叶片做阴极，负离子自聚焦需要叶片阳极，如何解决？