کاهش مصرف سوخت ویژه یک موتور میکرو - توربوجت با تبدیل آن به موتور میکرو - توربوفن

با وجود کاربرد زیاد موتورهای میکروتوربینی در عرصه­های مختلف هوافضا، اما این موتورها برای تامین تراست مطلوب، سوخت نسبتا بالایی مصرف می­کنند. میزان مصرف سوخت یک پارامتر کلیدی در کارایی، مداومت پرواز و برد یک وسیله پرنده بدون سرنشین است. یک راهکار موثر برای کاهش مصرف سوخت این موتورها در عین حفظ میزان تراست، تبدیل آنها به موتورهای میکرو - توربوفن است. در این تحقیق، یک ساختار موتور میکرو - توربوفن با جریان آمیخته مشتق از یک موتور میکرو - توربوجت بکار گرفته می­شود. جهت تحلیل عملکرد این ساختار، یک مدل سازی ترمودینامیکی با روش تکرار ماتریسی و حل­کننده نیوتن - رافسون برای یک موتور میکرو - توربوفن انجام می­شود. یافته­های مدل سازی موتور در مقایسه با یک نرم افزار شبیه­سازی عملکرد موتور توربینی صحه­گذاری می­شوند. پس از آن ماژول فن لازم برای موتور تبدیل یافته طراحی شده و عملکرد موتور میکرو - توربوفن در حالت پایا و گذرا مورد بررسی قرار می­گیرد. مقایسه عملکرد موتور جدید با داده­های تست موتور پایه نشان می­دهد که علی رغم عدم تغییر در مقدار تراست، مصرف سوخت ویژه به اندازه ۲۰ درصد کاهش می­یابد.

کلیدواژه ها:

جریان آمیخته ، موتور میکرو- توربوفن ، مدل سازی ترمودینامیکی ، طراحی فن ، مصرف سوخت ویژه