7041

مدلسازي هندسي اوليه موتور توربوفن با محفظه احتراق نوع TAPS

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1399

دكتر مرتضي منتظري

1399/09/29

مهندسي مكانيك

Preliminary Geometrical Modeling of a Turbofan Engine with TAPS Combustor

در سه دهه‌ي اخير به دليل افزايش شديد مشكلات محيط زيستي، قوانين سختگيرانه‌اي براي كنترل آلاينده‌هاي احتراق وضع شده‌است؛ به همين دليل طراحي و بهينه‌سازي محفظه‌هاي احتراق با بازده بالا و آلودگي كمينه براي موتورهاي هوايي، يكي از مسائل حياتي و مهم در صنعت هواپيمايي مي‌باشد. جديدترين تكنولوژي موجود در اين زمينه، محفظه‌هاي احتراق نوع TAPS مي‌باشند كه در سال‌هاي جاري بسيار مورد توجه طراحان قرار گرفته است. اين تكنولوژي براي رسيدن به احتراق بهينه با كمترين آلايندگي و بيشترين راندمان بسيار اميدبخش است. در اين پايان‌نامه، ابتدا به معرفي اين تكنولوژي پرداخته شده است و سپس با استفاده از شكل‌ها و اطلاعات موجود در مراجع، يك مدل سه‌بعدي از محفظه‌اي با تكنولوژي TAPS، كه براي توربوفن خانواده‌ي CFM طراحي شده است، تهيه شده است. در ادامه مدلي سه‌بعدي از كل موتور توربوفن مرجع، يعني CFM56-7B، آماده گرديد و محفظه‌ي تك-حلقوي ساده‌ي موجود بر روي آن، با محفظه‌ي نوع TAPS تعويض گرديد. طبق بررسي‌هاي انجام شده اينكار تنها با تعويض محفظه ممكن نبوده و حتما بايد طبقات انتهايي توربين و شفت‌هاي اصلي توربوفن مطابق با تغييرات ايجاد شده بر روي محفظه احتراق، اصلاح گردند. همچنين در اين پايان‌نامه به معرفي و بررسي برنامه تحليل توربين گاز GasTurb13 پرداخته شده است و پس از آشنايي با قابليت‌هاي اين نرم‌افزار يك شبيه‌سازي در نقطه طراحي، براي توربوفن CFM56-3 صورت گرفته شده و نتايج بدست آمده با نتايج موجود در مراجع مقايسه گرديد. شبيه‌سازي انجام شده دقت بسيار خوبي داشته و تمامي پارامترهاي مقايسه شده بجز يك مورد، داراي خطاي بسيار پايين زير 1% مي‌باشند.