شبیه سازی کاربرد محفظۀ احتراق ثانویۀ موتور توربوفن در خارج از نقطۀ طراحی

هدف اصلی از انجام پژوهش حاضر تحلیل پارامترهای عملکردی و شبیه‌سازی موتور توربوفن پی دبلیو 615 اف، در دو حالت با محفظۀ احتراق ثانویه و بدون آن می‌باشد و برای اعتبارسنجی آن از نرم افزار تجاری گس ترب و جی‌اس‌پی استفاده شده است. درواقع سیستم پیش‌رانش در تعیین ماموریت و رژیم پروازی وسیلۀ پرنده، اهمیت به سزایی دارد. این سیستم، تامین‌کنندۀ نیروی رانش یک هواپیما می باشد. درابتدا یک موتور توربینی انتخاب و سپس شبیه سازی می شود که بتواند تراستی معادل 35/6 کیلونیوتن تولید نماید. درادامه، روشی برای تحلیل عملکرد نقطۀ طراحی و نقاط خارج از طرح موتورهای توربوفن دو‌محورۀ جریان مخلوط‌نشده ارائه شده است؛ همچنین ابزاری براساس روش مقیاس به‌منظور تولید منحنی مشخصۀ کمپرسور و فن ارائه شده است. به‌منظور مدل سازی عملکرد موتور از روش حلقه های تودرتو استفاده شده است. عملکرد اجزای موتور با بهره گیری از نمودارهای عملکرد، معادلات ترمودینامیکی و دینامیک گازی مدل شده است. باتوجه به این‌که روند مدل سازی ریاضی موتورهای دو‌محوره تاحدودی پیچیده است، در ابتدا روند شبیه سازی موتورهای دو‌محوره ارائه شده است و درادامه عملکرد یک موتور توربوفن دو‌محورۀ جریان مخلوط‌نشده در نقطۀ طراحی و نقاط خارج از طراحی ارائه شده است و نمودارهای حاصل مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج نشان می دهد، سیکل هایی که از وجود محفظۀ احتراق ثانویه سود می برند به‌طور چشم‌گیری موجب افزایش تراست ویژه، کاهش آلاینده های خروجی از محفظۀ احتراق اصلی و افزایش کار خروجی مخصوص از توربین کم فشار می شوند.

Simulation of the Secondary Combustion Chamber Application of Turbofan Engine in Offdesign Point

The main objective of this study is to analyze the performance parameters and simulation of PW615F turbofan engines both with and without secondary combustion chamber. For validation a commercial software called GasTurb & GSP is used. The purpose of the the propulsion system plays an important role in determining of mission and flight regime of an aircraft In this study, the first choice and then simulate a turbine engine thrust which is equivalent to 6.35 KN produce. And more the method for analyzing ondesign and offdesign analysis of twinspool unmixed flow turbofan engines and also we present scaling method to produce the characteristics performance maps of compressor and fans. Mathematical modeling of engine performance has been conducted by serial nested loops algorithm. Performance of components have been modeled by performance diagrams, thermodynamics and gas dynamic equations. Mathematical modeling of a turbofan engine is somewhat complex. Therefore, initially, the offdesign performance of a twin spool power generating gas generator and twin spool turbofan are analyzed. Finally, the offdesign performance of a twin spool unmixed flow turbofan engine is simulated and the generated performance diagrams have been analyzed. The results show that the cycles that Advantage the secondary combustion chamber dramatically increase the specific thrust, reduce the main secondary combustion chamber outlet emissions and increase the output power of the low pressure turbine..