تاثیر اندازه قطر خروجی شیپوره یک موتور توربو فن تک محوره جریان مخلوط بر عملکرد آن

در یک موتور توربین گازی، دو پارامتر رانش و مصرف سوخت ویژه از اهمیت به سزایی برخوردارند. در راستای تامین رانش بیشتر و مصرف سوخت ویژه ی بهینه تر، طراحی اصولی اجزای مختلف موتور ضروری است. در این مقاله، برای یک موتور توربوفن تک محوره ی جریان مخلوط با نسبت کنارگذری پایین، تاثیر تغییرات سطح مقطع شیپوره بر خطوط عملکردی اجزای دوار موتور شامل منحنی های مشخصه فن، کمپرسور و توربین بررسی شده است. به این منظور یک مدل سازی صفربعدی از موتور در محیط نرم افزار GasTurb انجام گرفته و سطح مقطع شیپوره در ۶ حالت به مقدار ۵±، ۱۰± و ۱۵± درصد نسبت به نقطه طرح تغییر کرده است. در همه حالت ها، دمای ورودی به روتور توربین و دور به عنوان قیدهای طراحی بر حداکثر مقدار خود محدود شده اند. نتایج نشان می دهد که هر تغییری در سطح مقطع شیپوره، باعث کاهش نیروی رانش خالص موتور خواهد شد. از طرفی دیگر با کاهش سطح مقطع شیپوره، خطوط عملکردی فن و کمپرسور به خط سرج نزدیکتر می شوند و حاشیه امن آن ها کاهش می یابد. این در حالی است که با افزایش سطح مقطع شیپوره، حاشیه امن فن و کمپرسور افزایش می یابد. همچنین تغییرات مصرف سوخت ویژه با تغییرات سطح مقطع خروجی شیپوره، نسبت عکس دارد.

کلیدواژه ها:

موتور توربوفن ، سطح مقطع شیپوره ، خط کاری موتور ، نقطه طراحی ، نقطه خارج از طرح