مدلسازی و شبیه سازی عملکرد واحد کنترل سوخت یک موتور توربوفن

شبیه‌سازی سیستم کنترل سوخت موتورهای توربوفن به کمک کامپیوتر، مطالعه و پیش‌بینی عملکرد موتور در شرایط گذرا و نیز بهینه‌سازی آنرا میسر می‌سازد. سیستم کنترل یک موتور توربوفن احتیاج به تجهیزاتی دارد که پارامترهای مورد نظر را اندازه‌گیری، مقدار سوخت را تنظیم و درنهایت سیستم را کنترل نماید. با توجه به مزایا و خصوصیات شیرهای دینامیکی، آنها بعنوان اصلی‌ترین المان تنظیم کننده سوخت در نظر گرفته شده‌اند. در این مقاله مدلی برای شبیه‌سازی عملکرد هیدرولیکی واحد کنترل سوخت یک موتور توربوفن ارائه شده است. بدین منظور از معادلات بقاء جرم و ممنتوم جهت شبیه‌سازی عملکرد هیدرولیکی تک‌تک قطعات واحد کنترل سوخت استفاده می‌گردد. در این بررسی تأثیر فشار سوخت ورودی به سیستم، فشار کنترلی و تأثیر سختی فنر موجود در شیر اندازه‌گیری سوخت بر رفتار واحد کنترل سوخت مطالعه شده است. معادلات ریاضی لازم برای مدل‌سازی سیستم کنترل سوخت موتور استخراج شده و دستگاه معادلات دیفرانسیل توصیف کننده رفتار اجزاء این واحد کنترل سوخت با استفاده از الگوریتم رانچ-کوتا مرتبه چهار حل گردیده است. آنگاه با استفاده از جعبه ابزار سیمولینک نرم‌افزار سینوسی با دامنه‌های متغیر و تابع پله و نیز با توجه به محدودیتهای موتور مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از مطالعه پارامتری روی مورد نیاز موتور را جهت رسیدن به عملکرد ایمن فراهم نماید.

Keywords:

موتور توربوفن , عملکرد گذرا , واحد کنترل سوخت , شیرهای الکتروهیدرولیکی