شبیه سازی و تحلیل ترمودینامیکی موتور توربوفن دومحوره در شرایط نقطه طراحی و خارج از نقطه طراحی

در پژوهش حاضر، مدل سازی ترمودینامیکی یک موتور توربوفن دو محوره، با کنارگذر مجزا در شرایط نقطه طراحی و خارج از نقطه طراحی انجام گرفته است. در این موتور بخشی از  جریان هوا به­منظور خنک کاری پره های توربین و همچنین تامین هوای داخل کابین از کمپرسور پرفشار برداشته می شود. همچنین از محل فن، توان، به­منظور تامین توان اجزای جانبی استخراج می گردد. به­منظور اعتبارسنجی مدل سازی ترمودینامیکی توسعه یافته، نتایج به­دست­آمده با نتایج آزمایشگاهی موتور CFM56-7B شامل دور شفت کم فشار اصلاح­شده، نیروی پیشران موتور، دبی جریان سوخت، دور شفت فشار بالا و دمای گازهای خروجی از موتور مقایسه می گردد. ترکیب معادلات دور موتور با تحلیل ترمودینامیکی سیکل و تدوین نتایج به­صورت نیروی پیشران عمومی که جزء نوآوری های مطالعه حاضر می باشد نشان می دهد که مدل سازی انجام­شده دارای حداکثر خطای 12% بوده و می تواند رفتار موتور را در شرایط خارج از نقطه طراحی به درستی پیش بینی کند. مشاهده می شود که در شرایط پرواز کروز جریان در خروجی کانال کنارگذر و همچنین خروجی هسته اصلی موتور خفه می شود. نتایج نشان می دهد که حساسیت خفه شدن جریان کانال کنارگذر در صورت افزایش ماخ ورودی جریان به موتور، بیشتر از هسته اصلی آن است. همچنین انحراف مثبت از اتمسفر استاندارد باعث می شود که نیروی پیشران کاهش و مصرف سوخت ویژه نیز کاهش یابد و انحراف منفی از اتمسفر استاندارد سبب افزایش نیروی پیشران و افزایش مصرف سوخت ویژه موتور می گردد.

Keywords:

موتور توربوفن , خارج از نقطه طراحی , مصرف سوخت ویژه , نیروی پیشرانش