3
دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین پیشوا
چکیده
در این مقاله مدل‌سازی و تحلیل ترمودینامیکی اجزای مختلف یک موتور توربوپراپ و نحوه ارتباط آنها در حالت طرح و خارج طرح در شرایط پایا بررسی می‌شود. برای تحلیل سیکل در حالت طرح و خارج طرح، الگوریتمی ارائه و یک کد کامپیوتری توسعه داده شده است. سپس نمودارهای عملکردی در شرایط خارج طرح به ازای دماهای ورودی متفاوت توربین، ارتفاعها و ماخهای پروازی مختلف ترسیم و نتایج آنها تفسیر شده‌اند. نتایج به‌دست آمده با نتایج حاصل از نرم‌افزار گسترب مقایسه و صحه‌گذاری شده‌اند. همچنین عیوب محفظه احتراق و تأثیر آنها بر روی عملکرد موتور بررسی شده است. از نتایج این مقاله میتوان به‌عنوان اولین قدم برای مطالعه عملکرد و ارتقای این نوع موتورها استفاده کرد. نتایج این پژوهش نشان میدهد که به ازای 10 درصد افزایش افت فشار محفظه احتراق، مصرف سوخت ویژه 14 درصد افزایش خواهد یافت. همچنین 10 درصد کاهش بازده احتراق، باعث افزایش 13 درصدی مصرف سوخت ویژه و کاهش 17.5 درصدی توان موتور خواهد شد.
Saravanamuttoo, H.I. and Fawke, A.J. “Simulation of Gas Turbine Dynamic Performance”, American Society of Mechanical Engineers, New York, USA, 1970.##
Seldner, K., Mihaloew, J.R., and Blaha, R.J. “Generalized Simulation Technique for Turbojet Engine System Analysis”, National Aeronautics and Space Administration, Washington, USA, 1972.##
Walsh, P.P. and Fletcher, P. “Gas Turbine Performance”, John Wiley & Sons, India, 2004.##
Mattingly, J.D. “Elements of Gas Turbine Propulsion”, McGraw-Hill, India, 2005.##
Oates, G.C. “Aerothermodynamics of Gas Turbine and Rocket Propulsion”. American Institute of Aeronautics and Astronautics, Washington, USA, 1997.##
Hanachi, H. “Gas Turbine Engine Performance Estimation and Prediction”, PhD Dissertation, Carleton University, 2016.##
Lebele-Alawa, B.T. and Jo-Appah, V. “Thermodynamic Performance Analysis of a Gas Turbine in an Equatorial Rain Forest Environment”, J. Power Energy Eng., Vol. 3, No. 1, pp.11-23, 2015.##
Godoy, E., Benz, S.J., and Scenna, N.J. “A Strategy for the Economic Optimization of Combined Cycle Gas Turbine Power Plants by Taking Advantage of Useful Thermodynamic Relationships”, Therm. Eng., Vol. 31, No. 5, pp.852-871, 2011.##
Pourfatemi, S.M. and Ahmadi, R. “Thermo-Economic Analysis with Reliability Consideration of a Hybrid System of Gas Turbine, SOFC and Multiple Effect Desalination”, Modares Mech. Eng., Vol. 17, No. 10, pp. 321-332, 2017. (In Persian)##
Ghaffari, A., Akhgari, R., and Abbasi, E., “Modeling and Simulation of MGT70 Gas Turbine Start-up Procedure”, Amirkabir J. Mech. Eng., Vol. 49, No. 2, pp.129-132, 2017. (In Persian)##
Soon L.A., “Two-Combustor Engine for Military Applications”, PhD Dissertation, Cranfield University, 2009.##
Van Den Hout F., “Gas Turbine Performance Simulation Improvements to the TURBOMATCH Scheme”, M.Sc. Thesis, Cranfield university, 1991.##
Sirinoglou, A.A. “Implementation of Variable Geometry for Gas Turbine Performance Simulation TURBOMATCH Improvement”, M.Sc. Thesis, Cranfield university, 1992.##
Balli, O. and Hepbasli, A. “Energetic and Exergetic Analyses of T56 Turboprop Engine”, Energy Convers. Manage., Vol. 73, pp. 106-120, 2013.
Crosa, G., Pittaluga, F., Trucco, A. Beltrami, F., Torelli, A., and Traverso, F., “Heavy-duty Gas Turbine Plant Aerothermodynamics Simulation Using Simulink”, Eng. Gas Turbines Power, Vol. 120, No. 3, pp. 550-556, 1998.##
Farokhi, S. “Aircraft Propulsion”, John Wiley & Sons, New Delhi, India, 2014.##
Kerrebrock, J.L. “Aircraft Engines and Gas Turbines”, MIT Press, Cambridge, UK, 1992.##
Sonntag, R.E., Borgnakke, C., and Van Wylen, G.J. “Fundamentals of Thermodynamics”, John Wiley & Sons, USA, 2003.##
Zhu, P. and Saravanamutto, H.I. “Simulation of an Advanced Twin-spool Industrial Gas Turbine”, J. Eng. Gas Turbines Power, Vol. 114, No. 2, pp.180-185, 1992.##
McIntire, W.L. “A New Generation T56 Turboprop Engine”, Proc. Int. Gas Turbine Conf. Exhibit., Amsterdam, Netherlands, 1984.##
Mazidi Sharafabadi, M., Vaezi, S.M., and Norouzi, E. “Performance and Emission Analysis of Combustion Chamber of a Turboprop Engine at Different Operation Regimes” Sci. J. Fluid Mech. Aerodyn. Vol. 4, No. 1, pp.65-75, 2015. (In Persian)##
مزیدی شرف‌آبادی, محمّد, سراج, علی, & کهد نارویی, محمد ابراهیم. (1400). مدل‌سازی یک موتور توربوپراپ نمونه در حالت طرح و خارج طرح جهت بررسی اثر عیوب محفظه احتراق بر روی عملکرد آن. مکانیک سیالات و آیرودینامیک, 10(1), 99-114.
MLA
محمّد مزیدی شرف‌آبادی; علی سراج; محمد ابراهیم کهد نارویی. "مدل‌سازی یک موتور توربوپراپ نمونه در حالت طرح و خارج طرح جهت بررسی اثر عیوب محفظه احتراق بر روی عملکرد آن". مکانیک سیالات و آیرودینامیک, 10, 1, 1400, 99-114.
HARVARD
مزیدی شرف‌آبادی, محمّد, سراج, علی, کهد نارویی, محمد ابراهیم. (1400). 'مدل‌سازی یک موتور توربوپراپ نمونه در حالت طرح و خارج طرح جهت بررسی اثر عیوب محفظه احتراق بر روی عملکرد آن', مکانیک سیالات و آیرودینامیک, 10(1), pp. 99-114.
VANCOUVER
مزیدی شرف‌آبادی, محمّد, سراج, علی, کهد نارویی, محمد ابراهیم. مدل‌سازی یک موتور توربوپراپ نمونه در حالت طرح و خارج طرح جهت بررسی اثر عیوب محفظه احتراق بر روی عملکرد آن. مکانیک سیالات و آیرودینامیک, 1400; 10(1): 99-114.
)
