نمای کامل را از موتور هواپیما

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: 100 مایلی شمال لندن جاده آیلستون، لستر، لسترشر. LE2

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 3268

سپاس: 5491

جنسیت:

تماس:

نمای کامل را از موتور هواپیما

پست توسط rohamavation »

شبیه‌سازی دینامیک سیالات ابزاری ارزشمند برای بهبود طراحی موتورهای هواپیما و کارآمدتر کردن آنهاست. اکنون، تیمی از محققان اولین شبیه‌سازی با وفاداری بالا از یک موتور کامل هواپیما شامل چندین قطعه موتور جفت شده را ساخته‌اند - نقطه عطفی که بینش‌هایی را در مورد تعاملات بین اجزای جداگانه ارائه می‌دهد و به بهبود شبیه‌سازی‌های آینده کمک می‌کند.
موتورهای هواپیما کار می کنند، بحثی در مورد آن نیست. اما ماشین آلات پیچیده آنها همچنان می تواند برای کارایی بیشتر بهینه شود. از این گذشته، موتورهای کارآمدتر به سوخت کمتری نیاز دارند که باعث کاهش هزینه و همچنین آلودگی جو می شود. به همین دلیل است که مهندسان و دانشمندان به طور مداوم بر روی بهبود طراحی موتور هواپیما کار می کنند. در این فرآیند، شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نقش اساسی را ایفا می‌کنند زیرا با افزودن اطلاعاتی که به سختی می‌توان از تنظیمات آزمایشی به دست آورد، نتایج تجربی را گسترش داده و افزایش می‌دهد. با این حال، شبیه‌سازی‌های موتوری که از ابررایانه‌ها استفاده می‌کنند نیز به دلیل قدرت محاسباتی وسیع مورد نیاز برای شبیه‌سازی‌های دقیق و دقیق، محدود بوده‌اند. به همین دلیل است که تاکنون، شبیه‌سازی‌ها عمدتاً از یک جزء موتور مانند کمپرسور فشار بالا یا محفظه احتراق تشکیل شده‌اند.
اولین محاسبات کامل موتور با شبیه سازی گردابی بزرگ
شبیه سازی تمام موتور تعامل بین اجزای مختلف موتور را نشان می دهد. به عنوان مثال، موج فشار ورودی از کمپرسور در محفظه احتراق قابل تشخیص است، در اینجا به صورت الگوی قرمز و سبز در طرفین محفظه قابل مشاهده است.
تصویر
تصویر
در نهایت، برای نمایش یک موتور کامل، نیاز به ساخت یک شبیه سازی 360 درجه بود. در مقابل، شبیه‌سازی‌های مرسوم که تنها یک جزء را نشان می‌دهند، می‌توانند از وجود عناصر تکراری بهره ببرند - مثلاً پره‌های فن یا انژکتورهای محفظه احتراق. Dombard می‌گوید: «در واقع، بسیاری از شبیه‌سازی‌های اجزای منفرد، تنها یکی از این بخش‌های تکراری را محاسبه می‌کنند. اما هنگام شبیه سازی چندین مؤلفه جفت شده که هر کدام دارای معماری های متفاوتی هستند، این غیرممکن است. در عوض، شبیه سازی باید کل 360 درجه جسم را پوشش دهد. این امر اندازه و پیچیدگی شبیه سازی را به شدت افزایش می دهد. در پایان، شبیه‌سازی گرداب بزرگ 360 درجه، جدول زمانی فرآیند احتراق و همچنین وضوح فضایی اجزای موتور که توسط دو میلیارد سلول نشان داده شده‌اند را به خوبی حل کرد.
شبیه سازی سه جزء مجاور موتور DGEN380: فن، کمپرسور فشار بالا و محفظه احتراق.کمپرسور ادرار و محفظه احتراق به طور خاص، کمپرسور یک موج فشار با دامنه بسیار بالا ایجاد می کند که وارد محفظه احتراق می شود. این پالس محیط محفظه را تغییر می دهد و بر کل جریان جرمی تأثیر می گذارد، به این معنی که جریان هوا و سوخت در فرآیند احتراق شرکت می کند. پرز آرویو می گوید: «تاکنون هیچ شبیه سازی موتوری این اثر را در نظر نگرفته است». اکنون، ما نشان دادیم که جفت کردن اجزا در واقع تفاوت ایجاد می کند. علاوه بر این، نتایج اولیه نشان می‌دهد که موج فشار تولید شده از کمپرسور بر مولفه بالادست، فن نیز تأثیر می‌گذارد.
تصویر

ارسال پست