عملکرد حالت گذرای موتور توربوجت

در شرایط عملکردی حالت گذرای یک موتور توربوجت، در صورت بروز اختلاف توان بین توربین و کمپرسور، موتور از شرایط عملکرد حالت پایای خود خارج میگردد و شرط سازگاری توان کمپرسور و توربین که در قسمت عملکرد حالت پایا بیان شد نقض میگردد. از این روی در اثر وجود توان اضافی در موتور، دور موتور در لحظات بعدی دچار تغییر خواهد شد. مهمترین گام در شبیه سازی عملکرد حالت گذرای موتور تعیین مقدار توان اضافی موجود در موتور در هر لحظه است.

روش تعیین مقدار توان اضافی موتور به این صورت است که در هر لحظه ابتدا یک مقدار اولیه برای توان اضافی موتور در نظر گرفته میشود، سپس با استفاده از مدل شبیه ساز حالت پایای موتور مقدار دبی سوخت موتور بدست میآید. مقدار دبی سوخت باید با مقدار دبی سوخت تعیین شده از سوی سیستم کنترل سوخت چک شود که در صورت مطابق نبودن آنها باید مقدار جدیدی برای توان اضافی موتور در نظر گرفته شود. در نهایت، زمانی که مقدار توان اضافی موتور تعیین شد میتوان مقدار افزایش دور موتور در گام زمانی مد نظر را تعیین کرد ۲]و.[۵ در شکل (۱) الگوریتم شبیه سازی حالت گذرای موتور توربوجت نشان داده شده است.

نتایج

باتوجه به آنچه که بیان شد، مدل شبیه سازی عملکرد حالت گذرا بـر اساس منحنیهای عملکردی دور بالای کمپرسور، محفظـه احتـراق و توربین یک موتور توربوجت نمونه ایجاد گردیده است .[۶] به منظـور اعتبار سنجی نتایج حاصل از شبیه سازی، نمودارهای تغییـرات دور و تراست بیبعد موتور بر حسب زمان ترسیم و بـا نتـایج تجربـی مـورد مقایسه قرارگرفته است که در شکلهای (۲) و (۳) ملاحظه میگـردد.

پس از اعتبارسنجی مدل شبیه سازی حالت گذرا، به بررسی چگونگی تغییرات ۲ پارامتر دور و تراست بیبعد موتور بـر اسـاس سـناریوهای مختلف تغییـرات دبـی سـوخت کـه در شـکل (۴) نـشان داده شـده پرداخته میشود. در شکلهای (۵) و (۶) تغییرات دور و تراست بیبعد موتور در سناریورهای مختلف تغییرات دبی سوخت ملاحظه میگردد.

نتیجه گیری

در این مقاله مدل شبیه سـازی عملکـرد حالـت گـذرای یـک موتـور توربوجت تک محور بدون پـس سـوز در دورهـای بـالا ارائـه گردیـد. باتوجه به نتایج حاصل از شبیه سازی حالت گذرای موتور به ازای یک تابع زمانی دبی سوخت ورودی، ملاحظه میگردد که حداکثر خطـای حاصل از شبیه سـازی بـا نتـایج تجربـی در حـدود ۸ درصـد اسـت. همچنین بـا مطالعـه رفتـار موتـور در سـناریوهای عملکـردی موتـور مشاهده میگردد که مدل شبیه ساز حالت گذرای ارائه شده تغییرات پارامترهای عملکردی موتور را در تغییرات دبی سوخت خطی، پلـهای و هارمونیک در دورهای بالاتر از ۸۰ درصد، به صورت مطلـوبی پـیش بینی میکند و از آن میتوان بعنوان یـک مـدل شـبیه سـاز مناسـب جهت تحلیل سیستم کنترل سوخت موتور مورد بررسی استفاده کرد.