مدل سازی و بهینه سازی چند هدفه یک موتور توربوفن نمونه از دیدگاه عملکرد، آلایندگی و اگزرژی

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 20

فایل این مقاله در 18 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_AKT-15-1_005

تاریخ نمایه سازی: 13 آبان 1405

چکیده مقاله:

در این تحقیق، مدل سازی و بهینه سازی چند وجهی یک موتور توربوفن با نسبت گذر پایین و دارای محفظه اختلاط و پس سوز فعال انجام شده است. موتور انتخاب شده در نقطه طراحی مدل سازی و تحلیل پارامتریک شده است. با استفاده از تحلیل اگزرژی بخش های مختلف موتور مورد بررسی قرار گرفته است. در نتیجه آن، پس سوز به دلیل وجود واکنش های شیمیایی در دمای بالا دارای بیشترین تخریب اگزرژی با توان ۶۸/۴۲ مگاوات با سهم ۵۲/۵% از تخریب اگزرژی کل موتور ناکارآمدترین بخش موتور شناخته شده است. بعد از آن محفظه احتراق با توان ۴۵ مگاوات ناکارآمدترین بخش محسوب می شود. با توجه به بررسی های انجام شده، میزان انتشار اکسیدهای نیتروژن موتور در نقطه طراحی معادل ۷/۸۸ گرم بر کیلوگرم سوخت تعیین شده است. جهت بهینه سازی چند جهته موتور از الگوریتم NSGA-II استفاده شد. الگوریتم با جمعیت ۱۰۰۰۰ و در طی حدود ۵۰۰ نسل اجرا شده است. در فرآیند بهینه سازی چهار تابع هدف و ده متغییر تصمیم در نظر گرفته شده است. در نتیجه بهینه سازی مصرف سوخت ویژه ۱۵/۹۹% کاهش، انتشار اکسیدهای نیتروژن ۵۹/۱۱% کاهش، نیروی رانش ویژه ۳/۴۴% افزایش و تخریب اگزرژی کل موتور ۲۳/۶۶% کاهش داشته است.

نویسندگان

مصطفی محمودی

دانشیار، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

مهدی جهرمی

دانشیار، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

جاماسب پیرکندی

استاد، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

حسین نورشاد

محقق، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • J. E. Penner, D. Lister, D. J. Griggs, D. J ...
  • S. Vanker, M. Enneveer, and I. Rammul, Noise assesment and ...
  • J. Kareliusson, and M. Nordqvist, Conceptual Design of a Supersonic ...
  • H. Karakoc, E. Turgut, and A. Hepbasli, Exergetic analysis of ...
  • C. Tona, et al., Exergy and thermoeconomic analysis of a ...
  • M. Mohammadnejad, J. Pirkandi, M. Jahormi and M. Mahmoudi, Thermodynamic ...
  • O. Turan, Effect of reference altitudes for a turbofan engine ...
  • Y. Şöhret, A. Dinç, and T.H. Karakoç, Exergy analysis of ...
  • O. Balli, Advanced exergy analysis of a turbofan engine (TFE): ...
  • E. Yalcin, Thrust performance evaluation of a turbofan engine based ...
  • S.A. Shakariyants, et al. A multidisciplinary aero-engine exhaust emission study. ...
  • N. Chandrasekaran, and A. Guha, Study of prediction methods for ...
  • K.G. Kyprianidis, and E. Dahlquist, on the trade-off between aviation ...
  • F. Noori, et al., Thermodynamic optimization of ideal turbojet with ...
  • V. Patel, V. Savsani, and A. Mudgal, Efficiency, thrust, and ...
  • T. Tanbay, M. Bişar Uca, A. Durmayaz, Assessment of NOx emissions of ...
  • S. Seyam, I. Dincer, M. Agelin-Chaab, Economic and environmental impact assessments ...
  • H. Aygun, O. Turan, Analysis of cruise conditions on energy, ...
  • E. Oğur, A. Koç, H. Yağlı, Y. Koç, Ö .Köse, Thermodynamic, ...
  • A. Maroufi, J. Pirkandi, and M. Ommian, Exergy and economic ...
  • J. Pirkandi, M. Mahmoodi, M. Hassanifar, and M. Ommian, Thermodynamic ...
  • J. Pirkandi, A. Zolfi, and G.R. Hashemzadeh, A review of ...
  • J. D. Mattingly, W.H. Heiser, and D.T. Pratt, Aircraft engine ...
  • M. Hosnifar, J. Pirkandi, M. Mahmoudi, Modeling and analysis of ...
  • A. Bejan, G. Tsatsaronis, and M.J. Moran, Thermal design and ...
  • A. Hepbasli, A key review on exergetic analysis and assessment ...
  • M. Babaei, and M. Molai, A review of multi-objective optimization ...
  • P.P. Walsh, and P. Fletcher, Gas turbine performance, John Wiley ...
  • H. Vaez Delili, and K. Mazaheri, Parametric analysis of the ...
  • نمایش کامل مراجع