摘要
旋转爆震燃烧室（RDCs）只有在下游硬件在将异常不稳定、扭曲且高马赫数的排气转化为有用功的同时保持压力增益优势的情况下，才能改善燃气轮机和推进循环。本文综合了涡轮集成研究，并论证了与RDC兼容的涡轮构成了一类独特的受起动性约束、与压力增益兼容的做功提取装置。主要的选择标准不仅是级效率和载荷，还包括通道起动性、壅塞裕度、激波管理、折合频率响应、非定常分离、热生存能力、出口气流质量以及燃烧室背压耦合。在此基础上对候选架构进行了比较：跨声速扩压式轴向导流叶片、全超声速轴向涡轮、光滑壁面轴向无叶片涡轮、波浪形/螺旋形无叶片涡轮、轴向进气-径向出气涡轮以及无导叶混流涡轮。所综述的证据涵盖了降阶和平均线方法、RANS/URANS、大涡模拟、多目标优化、实验验证以及最近的燃气轮机集成研究。综合结果表明，近期RDC发动机可能需要特定架构的折中方案：扩压式导流叶片为高亚声速/跨声速排气提供稳健的接口；超声速轴向涡轮提供紧凑的高比功率提取，但受前缘激波和起动性限制；无叶片机器减少或改变了叶片通道激波问题，但功率提取有限；径向出气涡轮利用增大的面积来协调转弯与起动运行；无导叶混流转子可以直接吸入跨声速脉动来流。由此产生的框架提供了在发动机层面保持压力增益优势的设计逻辑，而不是在单一平均进口条件下优化孤立涡轮。同时还提供了定量选择规则：当必须最大化单位环形面积流量时，最佳涡轮进口条件为跨声速；而当必须最大化固定环形面积的轴功率提取时，等高度环形面的最佳涡轮进口马赫数约为2.5。
