波轉子就是這種形式的裝置之一，它利用不穩定波來轉換能量，而不是通過固定表面的運動。脈衝爆震發動機（PDE）、脈衝燃燒室和激波管也屬於這種形式。
基本介紹
- 中文名：波轉子
- 特點：利用不穩定波來轉換能量等
- 利用：不穩定波來轉換能量等
- 類型：這種形式的裝置之一
傳統方法,新技術,
傳統方法
改進燃氣輪機的是：提高推進效率和熱效率。即將使用的先進技術有望帶來顯著效益。但無論普惠的齒輪傳動渦扇（GTF）發動機、GE的開式轉子，還是斯奈克瑪和羅羅的最新產品，主要依靠的是提高推進效率，而不是改變基本的熱力循環。
但是，由於葉輪機械的氣動性能已經很好，部分組件效率已經達到並超過90%，未來的跨越式發展變得越加困難。熱力效率的提高需要一個很長的時期，對傳統的和先進的燃氣輪機而言都是如此。
有潛力來改善循環的過渡性措施是一種待開發的非定常流裝置，它通過壓力波轉換能量，正在試圖進入現役發動機以取代當前的燃燒室，或取代一台先進發動機的全部高壓部件和燃燒室，但該裝置並不是機械地與壓氣機或渦輪相連。
新技術
如同PDE和脈衝燃燒室一樣，波轉子的概念是基於通過提高燃燒過程壓力來提高發動機熱力學效率的想法。在傳統的燃氣輪機中，燃燒室中的壓力隨著氣體燃燒而降低，從而導致熵增和低效率。在波轉子中，燃燒發生在一系列管道的限制空間內，經過壓力波。這就意味著氣體壓力的上升，由於是等容燃燒，也就提高了整個發動機的效率。
儘管波轉子和PDE均是依靠沿管道向下游傳播的爆震激波來轉換能量，但兩種裝置在能量的使用方面還是有些許差別的。PDE允許爆震波從設備中推出而起到一部分的推力作用，而波轉子在進入渦輪級之前通過吸收連續波來增加氣體壓力。
波轉子由一系列圍繞軸轉動的面積固定的通道組成，像鼓筒一樣在兩側端板之間旋轉。端板上有連線埠，以控制氣體在通道的進出。當圓筒轉動時，通道兩端間歇地暴露在不同壓力的連線埠。由於混合氣體被點燃，相移使通道中產生了壓縮波和膨脹波。膨脹波沿氣流流出波轉子燃燒室進入渦輪進口。此時，總壓比壓氣機出口提高20%。由於波轉子的壓力提高，理論上可以從下游渦輪中提取更多的功，從而提高整個發動機的熱效率。還有一個關鍵的因素是：由於燃燒發生在波轉子通道中，壓力上升，溫度卻未有大幅度升高。因此，保持傳統標準渦輪材料即可以滿足要求。
此外，作為超高效發動機技術（UEET）研究的部分試驗在NASA進行，結果表明，低污染燃燒室溫度的驟降就像“淬火”過程，尾氣中氮氧化物含量與1996年制定的國際民航組織標準相比降低74%。
儘管理論允許，就航空發動機而言，波轉子目前為止還遠未走出試驗階段。波轉子的概念最早出現在20世紀40年代，基於其傑出的熱力循環可對燃燒室有效地增壓，瑞士的布朗.勃法瑞（現ABB公司）成功開發出來並用於汽車和內燃機。
在20世紀五六十年代，GE同樣為高壓升燃燒室研究了波轉子概念，T58的改進可行性研究表明該技術可使燃油消耗降低15%。
1980年，NASA格林研究中心開始與美國海軍與艾里遜以及羅羅合作研究該技術的基礎問題，隨著研究的持續進行，一個轉折點發生了。早期的一項研究將羅羅250渦軸發動機作為波轉子潛力驗證試驗台。該團隊推算，波轉子可使推力提高20%，耗油降低22%。
