چكيده
چكيده :
موتورهاي توربين گاز جهت كاركرد مطلوب به يك سيستم كنترل نياز دارند تا دبي سوخت را به
عنوان منبع انرژي اوليه بر اساس نياز موتور تنظيم نمايد. علاوه بر اين سيستم كنترل سوخت بايد از
رسيدن محدوده عملكردي موتور به شرايط بحراني نظير ماكزيمم دماي ورود به توربين، ناپايداري
جريان و . . . جلوگيري كند. واحد كنترل سوخت از دو جزء اساسي يعني شير تنظيم جريان و شير
تنظيم اختلاف فشار (شير كنار گذر) تشكيل شد هاست. شير تنظيم جريان با تغيير سطح مقطع عبور
جريان، دبي عبوري از شير را تنظيم م ينمايد. شير تنظيم اختلاف فشار نوع كنارگذر براي برگرداندن
مقدار دبي سوخت اضافي به تانك سوخت و ثابت نگه داشتن اختلاف فشار طرفين شير تنظيم جريان
استفاده مي شود. بديهي است با توجه به اهميت مجموعة كنترل سوخت كه بعد از خلبان مهمترين
عضو كنترل كنندة موتور جت مي باشد، نميتوان بدون داشتن نگاه عميق به دانش، تجربه و فن آوري
بالايي كه پشتوانة طراحي و ساخت آن بوده، اقدام به ساخت آن نمود.
در اين پروژه بهينه يابي پارامترهاي طراحي سيستم كنترل سوخت موتور توربوجت صورت گرفته
است. بهينه يابي در دو بخش عمده انجام گرفت. بخش اول مربوط به بهينه يابي ابعاد و المانهاي
داخلي واحد كنترل سوخت بوده و بخش دوم مربوط به بهينه يابي پارامترهاي كنترلر آن مي باشد. در
بخش اول مقادير پيش بار و ضريب سختي فنر موجود در شير تنظيم اختلاف فشار و سطج مقطع
اريفيس موجود بين دو شير مورد بهينه يابي قرارگرفته است. همچنين در مورد شير تنظيم جريان, به
افزايش ميزان جابجايي پلانجر آن جهت كنترل ميزان سوخت پرداخته شد. شاخص حساسيت،
شاخص خطي سازي، شاخص پاسخ عملكرد ديناميكي و افزايش مقدار جابجايي پلانجر شير تنظيم
جريان چهار تابع هدفي است كه در بخش اول جهت بهينه يابي مورد استفاده قرار گرفتند. آنگاه با
انجام شبيه سازي سيستم تنظيم سوخت, پارامترهاي بهينه با حالت غير بهينه مقايسه گرديد و موثر
بودن روش، نشان داده شد.
در بخش دوم به بهينه يابي پارامترهاي كنترلر واحد تنظيم سوخت پرداخته شده است. نوع كنترلري
كه براي آن در نظر گرفته شد,كنترلر فازي مي باشد. در اين بخش قاعده تابع عضويت مثلثي كنترلر
به عنوان پارامتر طراحي در نظر گرفته شد. با تعريف مدت زمان شتابگيري موتور به عنوان تابع هدف،
دماي هواي ورود به توربين و ناپايداري جريان به عنوان قيود حاكم بر مسئله به بهينه يابي پارامتر
طراحي پرداخته شد. شبيه سازي عملكرد موتور بر اساس پارامتر بهينه بدست آمده و مقايسه نتايج آن
با نتايج شبيه سازي حالت بدون كنترلر آن، موثر بودن روش را نشان داد.
