مهندسی فناوری‌های دفاعی

مهندسی فناوری‌های دفاعی

امکان‌سنجی ارتقای موتور توربوشفت 20 C250 از طریق جایگزینی کمپرسور آن با کمپرسور گریز از مرکز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار هوافضا
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین‌شهر
3 دانشیار هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین‌شهر
4 استاد هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین‌شهر
چکیده
در این مطالعه سیکل ترمودینامیکی موتور توربوشفت 20 C250 با نرم‌افزار توربین گاز (gas turb 10) تحلیل شد. این تحلیل به‌منظور امکان‌سنجی جایگزینی کمپرسور محوری- شعاعی هفت مرحله‌ای این موتور با یک کمپرسور گریز از مرکز تک‌مرحله‌ای انجام گرفت. این کمپرسور به دلیل طراحی قدیمی و همچنین خارج شدن از نقطه طراحی به دلیل طول عمر عملکرد مناسبی ندارد و باعث کاهش توان خروجی موتور و افزایش دمای گازهای خروجی توربین تا محدوده قرمز و ایجاد محدودیت پروازی برای وسیله پرنده شده است. لذا به‌منظور افزایش بازده و عملکرد کلی موتور جایگزینی آن با کمپرسوری جدید و کارآمدتر بررسی شد. با استفاده از نرم‌افزار توربین گاز و تغییر پارامترهای عملیاتی موتور ازجمله نسبت فشار، دبی جرمی و راندمان کمپرسور، در طراحی‌های مختلف شبیه‌سازی موتور انجام‌شده و عملکرد موتور در شرایط گوناگون ارزیابی گردید. نتایج حاصل نشان می‌دهد که در صورت استفاده از کمپرسور جدید با نسبت فشار بالاتر و ترکیب مناسب با اجزای موجود، می‌توان توان خروجی موتور را تا 48 درصد افزایش داد. همچنین راندمان ترمودینامیکی موتور تا 5.4 درصد بهبودیافته و مصرف سوخت ویژه نیز تا 19 درصد کاهش میابد. این نتایج بیانگر آن است که استفاده از کمپرسور جدید می‌تواند راهکاری مناسب برای ارتقای عملکرد موتور و عبور از چالش افزایش دمای گازهای خروجی توربین باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات