Каковы преимущества и недостатки смешения обходного потока с основным потоком?

Говоря простым языком, смешение выхлопного потока (с любой степенью двухконтурности) хорошо по всем причинам, кроме конструкции и веса. Он аэродинамически более эффективен; уменьшает шум (шум выхлопа составляет большую часть шума струи); он более эффективно охлаждает камеру сгорания (и другие части с подветренной стороны) и т. д.

Однако создание смесительной камеры на большом байпасе/большом двигателе потребовало бы огромной внешней гондолы, чтобы покрыть весь двигатель (и несколько выйти за его пределы), а потеря веса и сложность/стоимость сводят на нет все преимущества.

Преимущество повышенного КПД движителя, на поток Mn влияет повышение температуры, т.е. изменение скорости звука. Недостатки: Для смешивания холодных и горячих потоков требуется более длинная гондола, что увеличивает потери на промывку байпаса, сопротивление гондолы, вес и стоимость.

Ранние реактивные двигатели назывались турбореактивными, в которых весь поток проходил через турбину. Другими словами, обхода нет. Это сигарообразные двигатели, которые вы видели в ранних авиалайнерах и военных истребителях. Эти типы двигателей очень громкие и плаксивые, и для достижения требуемой тяги требуется большой расход топлива.

Байпас позволяет несколько вещей, он обеспечивает смешивание потока охлаждающего воздуха с выхлопом турбины и снижает общую температуру на выходе, чтобы вы не перегревали сопло. Комбинация двух выхлопных газов также может привести к увеличению тяги при заданных расходах топлива. Одним из наиболее значительных преимуществ байпасного потока является снижение шума за счет того, что этот внешний поток «маскирует» шум турбины. Это желательно в авиалайнерах.

Существует два типа байпаса:
Низкий байпас – это когда поток турбины больше, чем поток байпаса. Это характерно для бизнес-джетов и военных истребителей с соотношением примерно 1,5: 1 или 2,0.

Высокий байпас, когда байпасный поток больше, чем поток турбины. Это распространено в современных авиакомпаниях с коэффициентом двухконтурности выше 10,0: 1.

Низкий байпас: Высокий байпас:

При низком байпасе поток повторно смешивается перед выходом из сопла, что обычно дает более низкую температуру на выходе для экономии материала сопла. При высоком байпасе перепускной воздух может выходить за пределы двигателя после его секции компрессора с высоким байпасом, обеспечивая очень эффективный воздушный поток и увеличивая общую тягу за счет перемещения большого объема воздуха за пределы секции сгорания и турбины. Это дает большую топливную экономичность и гораздо более тихие двигатели для самолетов, которые могут их использовать из-за их размера.

Ниже приведен пример двигателя F-100 с малой двухконтурностью, который используется на истребителях F-15 и F-16.

Это двигатель GEnx с большим байпасом, который можно найти на 747-8 и 787.