普惠公司透露氢蒸汽喷射发动机概念方案细节

【据美国《航空周刊》网站2022年4月19日报道】2月份，普惠公司获得美国能源部高级研究计划局（ARPA-E）“氢蒸汽喷射间冷涡轮发动机”（HySIITE）项目提供的380万美元资金支持，为商业航空开发新型、高效的氢燃料推进技术，前两年的研究将侧重于综合系统评估、概念部件设计和部件可行性测试。

普惠公司表示，HySIITE概念将能够解决几个氢动力所面临的潜在问题，包括将-253℃的低温液态氢集成到发动机燃料系统中、燃料喷射前进行预热以及氢在更高温度下产生地过量氮氧化物。但在同等推力下，燃烧氢产生的水蒸气是传统喷气燃料地2.6倍，所以有可能导致尾迹云的形成。

HySIITE将燃氢发动机与蒸汽注入-回收系统集成到一起，氢燃烧产生的水蒸气被收集起来，并通过热交换器形成冷凝水，一部分冷凝水蒸发，对进入燃烧室之前的氢燃料进行预热，剩下的液态水进入蒸发器。蒸发后的水蒸气分为两部分，一部分进入燃烧室，另一部分进入低压压气机和高压压气机之间的间冷器。

在燃气涡轮发动机中，减少氮氧化物排放的举措之一是在燃烧室上游某处注水，通过冷凝发动机尾部的水蒸气来对燃料进行预热，以实现焓平衡。以B-52轰炸机为例，通过将水蒸气引入燃烧室进气口，能够使发动机获得更高的推力。

在该项目中，普惠将重点关注几个关键的使能技术，并研究与氢燃烧和蒸汽注入相关的复杂气体动力学和燃烧稳定性问题，同时重点关注蒸发器、冷凝器等部件的设计与集成。