فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در یک موتور توربین گازی، دو پارامتر رانش و مصرف سوخت ویژه از اهمیت به‌سزایی برخوردارند. در راستای تامین رانش بیشتر و مصرف سوخت ویژه‌ی بهینه‌تر، طراحی اصولی اجزای مختلف موتور ضروری است. در این مقاله، برای یک موتور توربوفن تک محوره‌ی جریان مخلوط با نسبت کنارگذری پایین، تاثیر تغییرات سطح مقطع شیپوره بر خطوط عملکردی اجزای دوار موتور شامل منحنی‌های مشخصه فن، کمپرسور و توربین بررسی شده‌است. به‌این‌منظور یک مدل‌سازی صفربعدی از موتور در محیط نرم‌افزار GasTurb انجام گرفته و سطح مقطع شیپوره در 6 حالت به مقدار 5±، 10± و 15± درصد نسبت به نقطه طرح تغییر کرده‌است. در همه حالت‌ها، دمای ورودی به روتور توربین و دور به عنوان قیدهای طراحی بر حداکثر مقدار خود محدود شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که هر تغییری در سطح مقطع شیپوره، باعث کاهش نیروی رانش خالص موتور خواهد شد. از طرفی دیگر با کاهش سطح مقطع شیپوره، خطوط عملکردی فن و کمپرسور به خط سرج نزدیکتر می‌شوند و حاشیه امن آن‌ها کاهش می‌یابد. این در حالی است که با افزایش سطح مقطع شیپوره، حاشیه امن فن و کمپرسور افزایش می‌یابد. همچنین تغییرات مصرف سوخت ویژه با تغییرات سطح مقطع خروجی شیپوره، نسبت عکس دارد.