為什麼國外製造的新型客機的發動機帶有鋸齒形花邊？

航空發動機是現代工業皇冠上的明珠，而那些漂亮的外形設計使明珠更加閃耀。細心的你肯定發現，新型客機的發動機尾部帶有美麗的花邊，例如夢想客機波音787的發動機。俗話說顏值即正義，這些鋸齒形花邊不僅好看，而且在降低噪音和提高效率方面都起了很大的作用。

降低噪音

渦扇發動機的噪音主要來自風扇、壓氣機、渦輪和排氣噴管。但是，當發動機正常工作時，排氣的噪音似乎蓋過了一切。一般來說，噴氣噪音的水平與噴氣速度的4次方成正比。與其它部件相比，排氣噪音變化很大，減少排氣速度對於降噪作用非常明顯。

排氣噪音產生於高速氣流與外界大氣的摩擦，巨大的速度差剪切作用所產生的渦流。噴口附近小渦流的破裂產生高頻噪音，而遠離噴流的地方大尺度渦流破裂產生低頻噪音。高頻噪音有一個特點，那就是它傳播距離很短，很容易被大氣所吸收耗散。因此，給發動機降噪有兩種主要的思路，一是降低發動機的排氣速度，二是改變噪音的生成模式。

對降噪的研究從仿生學開始。我們知道貓頭鷹是最安靜的鳥類之一，其飛行噪音是同等重量的鳥類的幾十分之一。1904年，德國科學家發現貓頭鷹的羽毛包含了寂靜飛行的秘密。1934年，英國科學家發現鋸齒形排列的翅膀邊緣是降噪的根本原因。1970年代，科學家開始研究將這些發現應用於飛機的降噪之中。

發動機尾部的鋸齒形花邊就是這些研究的結果之一。這種花瓣式短摻混器大大增加了外涵慢速氣流與內涵高速氣流的相互作用，它不僅可以降低內涵的排氣速度，也可以改變排氣模式：增加小尺度渦流。

提高效率

大涵道比渦扇發動機的主要推力來源於外涵道，內涵道的高溫高壓燃氣主要衝擊渦輪葉片，回收燃氣能量供外涵道利用。因內涵排氣速度高，使燃氣流可用能量排入大氣白白損失，這種損失叫做餘速損失。且速度越快，能量損失越大。因此，要提高發動機的效率，節省更多的燃油，我們需要做的就是降低排氣速度，而鋸齒形花邊在此時又起到了重要的作用。