Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
12
1
gregorian
2017
3
1
17
1
online
1
fulltext
fa
مدل سازی دینامیکی رفتار گذرای موتور توربوجت به ازای تغییرات دبی سوخت
Dynamic Behavior of a Turbojet Engine in Response to Fuel Flow Rate
در مطالعهی حاضر، رفتار گذرای موتور توربوجت تک شفته در اثر اعمال تغییرات دبی سوخت با استفاده از مدل مرتبهی چهارم غیر خطی و بر اساس معادلات دینامیک حرکت طولی هواپیما، دینامیک کمپرسور، دینامیک توربین و دینامیک دورانی روتور مورد بررسی قرار گرفته است. مدلسازی بر پایهی زمان و ارائهی وضعیت متغیرهای ترمودینامیکی در طول مدت مدل سازی و همچنین در دسترس قرار دادن متغیرهای ترمودینامیکی در تمامی پنج قسمت موتور، جزو مزیتهای این تحقیق نسبت به مطالعات قبلی انجام شده است. به علاوه استفاده از روش حجم ذخیره شده در اجزا یکی دیگر از برتریهای این بررسی نسبت به مطالعات قبلی است. در این روش با اعمال تغییرات فشار و دما ناشی از ذخیرهی جرم در اجزا به مدلی بسیار دقیقتر دست یافته شده است. با بهره گیری از روش مذکور و نیز استفاده از روابط ترمودینامیکی و دینامیک گاز، معادلات کلی حاکم بر موتور به دست آمده و با شبیه سازی در نرم افزار متلب، اثر تغییرات دبی سوخت بر متغیرهای مورد نظر بررسی شده است. لازم به ذکر است که در مدل سازی، پرواز به صورت افقی و در ارتفاع مشخص 2500 متر در نظر گرفته شده است. تغییرات تراست موتور با زمان به عنوان کمیت مطلوب مدلسازی ارائه شده است. اضافه کردن تغییرات سرعت هواپیما به ورودی موتور، به عنوان کمیت موثر در دبی ورودی، از دیگر اقدامهای موثر برای افزایش دقت مدلسازی بوده است. مدل سازی تغییرات تراست موتور بر حسب زمان امکان طراحی کنترلر مناسب را به عنوان گام بعدی تحقیق فراهم می‎کند.
In the present work, the transient behavior of a single spool turbojet engine as a function of fuel flow rate is investigated, using fourth order nonlinear dynamic model based on the airplane longitudinal dynamics, compressor and turbine dynamics and dynamics of rotor. Taking into account the thermodynamic variables in all five components of the engine and representing desired parameters as function of time are contributions of the paper. Moreover, we use inter-component volume method in our study which results in more accurate simulations. In this method, by adding the pressure and temperature fluctuations, caused by saved mass, a more precise model is obtained. Taking advantage of this method and using the governing thermodynamic and Gas dynamic equations, the governing dynamic equations of engine are obtained. By solving the equations in MATLAB software, the influence of the fuel flow rate on the output variables is studied. It should be mentioned that fly considered horizontal and in specific height of 2500 (m) at all of the simulation period. Engine thrust is specifically considered as the desired modeling parameter. In addition, the variation in airplane velocity, as an important parameter in the internal fuel flow rate, is added to the simulations, resulting in more accuracy. Studying the dynamic behavior of the engine thrust is a pre-requisite to the design of appropriate controllers that is the next step of this research.
موتور توربو جت,رفتار گذرا,روش حجم ذخیره شده در اجزا,تغییرات دبی سوخت,تراست
Turbojet Engine,Transient Behavior,Inter-component Volume Method,Fluctuation in Fuel Flow,Thrust
23
30
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-21005-2&slc_lang=fa&sid=15
Javad
Khodaei-Mehr
جواد
خدایی مهر
100319475328460067478
100319475328460067478
No
Department of Mechanical Engineering, University of Tabriz
مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز
Amin
Khakpour Komar Sofla
امین
خاکپور کمار سفلی
100319475328460067488
100319475328460067488
No
Department of Mechanical Engineering, University of Tabriz
مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز
Omid
Ahmadi Khiyavi
امید
احمدی خیاوی
100319475328460067487
100319475328460067487
No
Department of Mechanical Engineering, University of Tabriz
مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز
Mohammad Ali
Hamed
محمد علی
حامد
100319475328460067486
100319475328460067486
Yes
University of Tabriz, Mechanical Engineering Department
دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی مکانیک
Sima
Baheri Islami
سیما
باهری اسلامی
100319475328460067485
100319475328460067485
No
Department of Mechanical Engineering, University of Tabriz
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز