بررسی تاثیر اعمال قید دمای ورودی به توربین و دور ثابت بر عملکرد موتور توربوفن جریان-مخلوط تک-محوره به همراه تغییرات سطح مقطع شیپوره

مقاله حاضر، تاثیر اعمال دو قید طراحی را بر عملکرد یک موتور توربوفن با سطح مقطع شیپوره متغیر بررسی می کند. بدین منظور یک توربوفن تک- محوره از نوع جریان-مخلوط با توربین و کمپرسور تک-طبقه در نرم افزار گزترب ۱۴ شبیه سازی شده است. شبیه سازی از نوع صفر بعدی است. در این توربین گاز که سطح مقطع شیپوره در ۴ حالت و به مقادیر ۱۰ %± و ۲۰ ±% تغییر می کند، دمای ورودی به توربین و دور موتور به عنوان قیود مورد بررسی بر حداکثر مقدارشان ثابت شده اند. به منظور محدود کردن دمای ورودی به توربین، دمای ورودی به روتور توربین بر روی حداکثر مقدار خود تنظیم شده است. سپس، برای همه ی حالت های بازشونده و جمع شونده ی شیپوره، خطوط عملکردی اجزای دوار موتور، برای همه حالت های با و بدون اعمال قیود طراحی مقایسه و بررسی شده اند. نتایج در حالت عدم اعمال قیود نشان می دهد که تغییرات سطح مقطع شیپوره منجر به تغییر مقدار پارامترهای دمای ورودی به توربین و دور اصلاح شده در نقشه های عملکردی می شود. به گونه ای که در حالت جمع شونده شیپوره برخلاف حالت بازشوندگی، دمای ورودی به توربین قابل کنترل نیست و حتی از محدوده مجاز خود فراتر می رود. در حالت بازشونده شیپوره نیز دور اصلاحشده کمپرسور و توربین به مقادیر بیشتری نسبت به حالت مرجع صعود می کند. اعمال قید دما اگرچه منجر به کنترل دمای ورودی به توربین در حالت های جمع شونده شیپوره می شود اما منجر به افزایش هر چه بیشتر دور اصلاح شده همه اجزای دوار موتور در حالت بازشوندگی شیپوره خواهد شد. بنابراین، اعمال قید دور به قید دما، به کنترل شرایط دور اصلاح شده در نقشه های عملکردی کمک خواهد کرد.