بازده موتور جت به عنوان تابعی از دمای ورودی توربین
ارسال شده: چهارشنبه ۱۴۰۱/۱/۳ - ۰۸:۲۹
من می دانم که بین دمای ورودی توربین و راندمان موتور رابطه وجود دارد. اما آیا کسی میتواند معادله یا بازدهی را تنها به عنوان تابعی از دمای ورودی توربین ارائه دهد؟
من به دنبال چیزی شبیه به این هستم: اگر دمای ورودی توربین 200K افزایش یابد، راندمان 10٪ افزایش می یابد
همچنین، اجازه دهید بگوییم که اگر جنرال الکتریک مادهای را اختراع کند که اصلا ذوب نمیشود ، بالاترین دمایی که میتوان با سوزاندن سوخت تولید کرد، با این فرض که هیچ چیز نمیتواند ذوب شود.
متأسفانه راندمان موتور جت پیچیدهتر از عملکرد یک به یک بین دمای ورودی توربین استاتیک و راندمان است. بازده ترمودینامیکی یک موتور توربین به عنوان توان تولیدی مفید استخراج شده از انرژی شیمیایی اضافه شده توسط سوخت تعریف می شود.
ایستگاه 0 برای ورودی موتور است، اعداد ایستگاه دیگر عبارتند از:
ورودی کمپرسور
ورودی محفظه احتراق.
ورودی توربین.
خروجی توربین.
اگزوز موتور.
انرژی در
جریان گرمایی $\dot{Q}$ اضافه شده به موتور عبارت است از:
$\dot{Q} = \dot{m} \cdot c_{pg} \cdot (T_{3t} - T_{2t}) \tag{1}$
با m˙ = جریان جرم از طریق موتور، $c_{pg}$ = ثابت گاز، T3t = دمای کل در ورودی توربین. دمای کل دمایی است که وقتی یک جریان گاز به صورت همسانتروپ فشرده می شود، در نقطه ایستایی اندازه گیری می شود و به این صورت تعریف می شود.
$T_t = T + v^2/(2 * C_p) \tag{2}$
بنابراین انرژی IN تابعی است از:
دمای ورودی توربین استاتیک
جریان جرمی کل
سرعت جریان گاز در ورودی توربین
توان ارائه شده توسط ژنراتور گاز عبارت است از:$P_{gg} = \dot{}m \cdot c_{pg} \cdot T_{4t} \left[ 1 - {\left(\frac{p_0}{p_{4t}} \right)}^{\frac{\kappa_g - 1}{\kappa_g}} \right] \tag{3}$
با
$T_{4t}$ = دمای رکود در خروجی توربین.
p0 = فشار ساکن در ورودی موتور، تابعی از چگالی هوا و سرعت هوا است.
$P_{4t}$ = فشار رکود در خروجی توربین، که بستگی به مقدار انرژی که توربین از جریان گاز استخراج کرده است دارد.
بهره وری
اگر بتوانیم تنها T3t را تغییر دهیم و سایر متغیرها را ثابت نگه داریم، در واقع میتوانیم به نوع تابع مورد نظر برسیم - اما نمیتوانیم. افزایش T.I.T باعث ایجاد رانش بیشتر، شتاب دادن به هواپیما، افزایش فشار ورودی، افزایش فشار خروجی توربین و غیره می شود.
تعداد زیاد متغیرهای درگیر، استخراج عبارات جبری را برای خروجی و کارایی خاص چرخه های واقعی غیرممکن می کند..hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth semester of aerospace engineering
رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضا
من به دنبال چیزی شبیه به این هستم: اگر دمای ورودی توربین 200K افزایش یابد، راندمان 10٪ افزایش می یابد
همچنین، اجازه دهید بگوییم که اگر جنرال الکتریک مادهای را اختراع کند که اصلا ذوب نمیشود ، بالاترین دمایی که میتوان با سوزاندن سوخت تولید کرد، با این فرض که هیچ چیز نمیتواند ذوب شود.
متأسفانه راندمان موتور جت پیچیدهتر از عملکرد یک به یک بین دمای ورودی توربین استاتیک و راندمان است. بازده ترمودینامیکی یک موتور توربین به عنوان توان تولیدی مفید استخراج شده از انرژی شیمیایی اضافه شده توسط سوخت تعریف می شود.
ایستگاه 0 برای ورودی موتور است، اعداد ایستگاه دیگر عبارتند از:
ورودی کمپرسور
ورودی محفظه احتراق.
ورودی توربین.
خروجی توربین.
اگزوز موتور.
انرژی در
جریان گرمایی $\dot{Q}$ اضافه شده به موتور عبارت است از:
$\dot{Q} = \dot{m} \cdot c_{pg} \cdot (T_{3t} - T_{2t}) \tag{1}$
با m˙ = جریان جرم از طریق موتور، $c_{pg}$ = ثابت گاز، T3t = دمای کل در ورودی توربین. دمای کل دمایی است که وقتی یک جریان گاز به صورت همسانتروپ فشرده می شود، در نقطه ایستایی اندازه گیری می شود و به این صورت تعریف می شود.
$T_t = T + v^2/(2 * C_p) \tag{2}$
بنابراین انرژی IN تابعی است از:
دمای ورودی توربین استاتیک
جریان جرمی کل
سرعت جریان گاز در ورودی توربین
توان ارائه شده توسط ژنراتور گاز عبارت است از:$P_{gg} = \dot{}m \cdot c_{pg} \cdot T_{4t} \left[ 1 - {\left(\frac{p_0}{p_{4t}} \right)}^{\frac{\kappa_g - 1}{\kappa_g}} \right] \tag{3}$
با
$T_{4t}$ = دمای رکود در خروجی توربین.
p0 = فشار ساکن در ورودی موتور، تابعی از چگالی هوا و سرعت هوا است.
$P_{4t}$ = فشار رکود در خروجی توربین، که بستگی به مقدار انرژی که توربین از جریان گاز استخراج کرده است دارد.
بهره وری
اگر بتوانیم تنها T3t را تغییر دهیم و سایر متغیرها را ثابت نگه داریم، در واقع میتوانیم به نوع تابع مورد نظر برسیم - اما نمیتوانیم. افزایش T.I.T باعث ایجاد رانش بیشتر، شتاب دادن به هواپیما، افزایش فشار ورودی، افزایش فشار خروجی توربین و غیره می شود.
تعداد زیاد متغیرهای درگیر، استخراج عبارات جبری را برای خروجی و کارایی خاص چرخه های واقعی غیرممکن می کند..hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth semester of aerospace engineering
رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضا