تحلیل اگزرژی و ترمودینامیک موتورهای هوافضایی؛ توربوفن و توربوپراپ

این مطالعه عملکرد ترمودینامیکی و اگزرژی (Exergy) موتورهای توربوفن (Turbofan) و توربوپراپ (Turboprop) را در شرایط پروازی مختلف بررسی می کند. تحلیل اجزای موتور شامل کمپرسور، محفظه احتراق (Combustor)، توربین و نازل به روش Steady-Flow انجام شد. شاخص های کلیدی شامل راندمان حرارتی (Efficiency)، تخریب اگزرژی (Exergy Loss) و تولید آنتروپی (Entropy Generation) برای تغییرات Mach Number و Altitude محاسبه شدند. نتایج نشان داد که توربوپراپ در سرعت پایین بازده و تولید آنتروپی بهینه دارد، در حالی که توربوفن در شرایط کروز و Mach بالا عملکرد بهینه ارائه می دهد، اگرچه با افزایش Exergy Loss همراه است. محفظه احتراق و توربین بیشترین منابع تخریب انرژی هستند و افزایش TIT موجب افزایش بازده حرارتی و تولید آنتروپی می شود. این چارچوب امکان بهینه سازی طراحی، کاهش مصرف سوخت و ارتقای عملکرد محیطی موتورهای هوافضایی را فراهم می آورد.

کلیدواژه ها:

Turbofan ، Turboprop ، Exergy ، Entropy Generation ، Steady-Flow ، Engine Efficiency