آمار

تعداد نشریات36
تعداد شماره‌ها1,192
تعداد مقالات8,579
تعداد مشاهده مقاله6,989,911
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,033,398
دوستدار, محمدمهدی. (1398). شبیه‌سازی عملکرد کنترل مکانیکی سوخت یک موتور توربوجت. پدافند الکترونیکی و سایبری, 15(2), 33-42.
محمدمهدی دوستدار. "شبیه‌سازی عملکرد کنترل مکانیکی سوخت یک موتور توربوجت". پدافند الکترونیکی و سایبری, 15, 2, 1398, 33-42.
دوستدار, محمدمهدی. (1398). 'شبیه‌سازی عملکرد کنترل مکانیکی سوخت یک موتور توربوجت', پدافند الکترونیکی و سایبری, 15(2), pp. 33-42.
دوستدار, محمدمهدی. شبیه‌سازی عملکرد کنترل مکانیکی سوخت یک موتور توربوجت. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1398; 15(2): 33-42.

شبیه‌سازی عملکرد کنترل مکانیکی سوخت یک موتور توربوجت

مکانیک هوافضا
مقاله 3، دوره 15، شماره 2 - شماره پیاپی 56، تیر 1398، صفحه 33-42    اصل مقاله (1.14 M)
نویسنده
محمدمهدی دوستدار*
دانشگاه امام حسین-موقعیت امام صادق
تاریخ دریافت: 18 بهمن 1395،  تاریخ بازنگری: 01 اسفند 1397،  تاریخ پذیرش: 28 شهریور 1397 
چکیده
در این مقاله، به طراحی و شبیه سازی واحد کنترل سوخت مکانیکی یک موتور توربوجت تک محوره به همراه شبیه سازی موتور پرداخته می‌شود. بدین منظور، پس از بیان اهمیت سیستم کنترل و معرفی و دسته بندی مودهای کنترلی یک موتور توربوجت سبک، ابتدا الگوریتم شبیه سازی حالت پایا و سپس گذرای موتور ارائه می‌شود. به کمک این استراتژی‌ها، عملکرد موتور در حالت پایا و گذرا شبیه‌سازی شده و با نتایج تست عملی ارزشیابی می‌گردد که تطابق خوب نتایج شبیه‌سازی و نتایج تست عملی بیانگر روند انجام صحیح شبیه‌سازی‌های موتور است. در مرحله بعد، به معرفی استراتژی کنترل سوخت مکانیکی این موتور پرداخته شده و نحوه‌ی عملکرد واحد کنترل سوخت (FCU) برای این موتور توضیح داده می‌شود. سپس به مدل‌سازی ریاضی و شبیه‌سازی عملکرد FCU در نرم افزار SimHydraulic پرداخته می‌شود و نتایج عملکرد FCU استخراج و توضیح داده می‌شود. در نهایت، پس از اطمینان از عملکرد صحیح هر دو واحد موتور و FCU دو شبیه سازی انجام گرفته با یکدیگر ترکیب شده و عملکرد موتور در حضور FCU تحلیل می‌گردد. نتایج مقاله، نشان دهنده روند صحیح در مدل‌سازی و شبیه‌سازی موتور مورد مطالعه و همچنین طراحی صحیح استراتژی واحد FCU می‌باشد.
کلیدواژه‌ها
توربوجت؛ واحد کنترل سوخت مکانیکی؛ شبیه سازی عملکرد حالت پایا؛ شبیه سازی عملکرد حالت گذرا
عنوان مقاله [English]
Simulation of Fuel Mechanical Control Unit for a Turbojet Engine
نویسندگان [English]
mohammad mehdi doustdar
emam hosein
چکیده [English]
In this paper, design and simulation of fuel control unit (FCU) for a widespread turbojet engine is presented. For this purpose, a brief review on importance of control strategy and engine control modes is firstly presented. Next, the steady state and transient modeling flowchart for the engine is explained and a dynamic model for prediction of engine behavior is developed based on the described flowchart. Then, In order to confirm the ability and effectiveness of the used approaches, the engine simulation results are compared with the experimental results and the good agreement between them illustrates the effectiveness of the steady state and transient modeling. After that, the designed strategy for the engine fuel control unit is described in details and the mathematical equations of FCU parts are presented. Moreover, the mathematical modeling is used for development of a simulation model in SimHydraulic software and the FCU behavior is studied using the developed model. Finally, integration between engine and FCU simulation is done and the simulation results are presented in order to confirm the design and simulation process. The proposed design in this paper can be used for other similar case studies as a regular approach.
کلیدواژه‌ها [English]
Turbojet engine, FCU, steady state simulation, Transient Simulation
مراجع
  1. Moore, R. G. "Fuel System Requirements for Small Gas Turbine Engines", SAE, 740381, 1974.##
  2. Keck, M. F., Fredlake, J.,  and Schwent, G. V. "A Control Concept Combining the Best of the Current Hydromechanical and Electronic Technologies", SAE, 740380, April 1974.##
  3. Frew, J. S., and Keck, M. F. "Electronic Control System for a Modern Turboprop Engine", SAE, 810620, 1981.##
  4. Lockenour, J. L., and Layton, G. P. "RPRV Research Focus on HiMAT", Astronautics and Aeronautics, Published by the AIAA, New York, April 2006.##
  5. Barclay, B. A., Lenox T. G., and Miller, R. J. "Full Authority Digital Electronic Control – Highlights of Next Generation Propulsion Control Technology", ASME paper 78-GT- 165, April 2008.##
  6. Sisson, P. B., and Faymon, D. K. "Digital Control Brings Large Turbofan Benefits to the Regional Jetliner Turbofan Market", International Gas Turbine and Aero Engine Congress and Exposition, The Hague, Netherlands, June 1994.##
  7. Georgantas, I., and Krepec, T. "Low Cost Electronic Control Unit for Small Gas Turbine Engines of Remotely Piloted Vehicles", Progress Report No.1 to Bendix, Avelex, Concordia University, 2007.##
  8. Krepec, T., and Georgantas, I. "New Family of  Low Cost Electronic Fuel Control Units for Small Gas Turbine Engines, SAE, 901039, 1990.##
  9. Carrese, G., Krepec, T., and Hong, C. "Simulation, Testing and Optimization of a New Low Cost Electronic Fuel Control Unit for Small Gas Turbine Engines", SAE paper 901027, April 1990.##

10. Bosch, R. "Automotive Electrical/Electronic System", Robert Bosch, Gmbh, Stuttgart, 2009.##

11. Georgantas, I., Krepec, T., and Carrese, G. "Computer Aided Development of a Simple Electronic Fuel Control Unit for Remotely Piloted Flying Vehicles", Proceedings of  the 1989 ASME International Computer in Engineering Conference and Exhibition, ASME, New- York, July 30 – August 2009.##        

12. Krepec, T., and Labbate, A. "Digitally Controlled Fuel Metering Pump for Small Gas Turbine Engines", SAE paper 910057, 1991.##

13. Howell, A. R. "Fluid Dynamics of Axial Compressors", Proc. I. Mech. E., 153: 441-82, 1945.##

14. Wilson, D. "The Design of High-Efficiency Turbomachinary and Gas Turbines" , The Massachusetts Institude of Technology, third Edition, pages 4,5,14, and 15, 1988.##

15. Valan, A. "Turbo Machines", Vikas Publishing House Pvt Ltd, ISBN 81-259-0840-4, 2001.##

16. Meherwan, P. "Gas Turbine Engineering Handbook", Gulf Professional Publishing,  3rd Edition, 2001.##

17. Watson, S., and Janota, M. R. "Turbocharging the Internal Combustuon Engine", Macmillan Education LTD, 1986.##

18. Huenbner, S., and Exley, T. "Numerical Analysis of the Flows in Annular Slinger Combustors", AIAA/SAE/ASME/ASEE 26th Joint Propulsion Conference, AIAA 90-2164, Orlando, 1990.##

19. Falcitelli, M., Pasini, S., and Rossi, N. "CFD+Reactor Network Analysis: An Integrated Methodology for the Modeling and Optimisation of Industrial Systems for Energy Saving and Pollution Reduction", Applied Thermal Engineering, Vol. 22, No. 8, pp. 971-979, 2002.##

20. Russo, C. "Micro Gas Turbine Combustor Emissions Evaluation Using the Chemical Reactor Modelling Approach", ASME Turbo Expo 2007: Power For Land, Sea and Air, 2007.##

21. Choi, S. M., and Jang, S. H. "Spray Characteristics of the Rotating Fuel Injection System of a Micro-Jet Engine", Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 24, No. 2, pp. 551-558, 2010.##

22. Lefebvre, H., and Ballal, R. "Gas Turbine Combustion", Taylor and Francis Group, LLC, 2010.##

23. Howell, S. J. " Aero-Slinger Combustor"; US Patent 5265425, 1993.##

24. Norgren, Carl T., Mularz, Edward J., and Riddlebaugh, Stephen M. "Reverse Flow Combustor for Small Gas Turbines with Pressure Atomizing Fuel Injection"; NASA Report 19780019187,1978.##

25. Jia, Y., Scon, S., Xu, Y., Huang, S., Sam, S., and Wang, Y., "Three-Dimensional Numerical Simulation and Analysis of Flows Around a Submerged Weir in a Channel Bend Way", Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 131, No. 8, pp. 682-693, 2005.##

26. Nicole, V. A., Ralph, I., Volino, K. A., and Flack, R. M. "Secondary Flow Measurements in a Turbine Passage with Endwall Flow Modification", Journal of Turbomachinery, Vol. 122, No. 4., pp. 27-30, 2000.##

27. Dilip, P.,  Gavin, J., and Hendricks, P. "A Numerical Study of Secondary Flow in Axial Turbines with Application to Radial Transport of Hot Streaks", Journal of Turbomachinery, Vol. 122, No. 4, pp. 64-71, 2000.##

28. Ning, W. "Significance of Loss Models in Aero-Thermodynamics Simulation for Axial Turbines", Doctoral Thesis, Royal Institute of Technology, Sweden, 2000.##

29. Jens, E.A., and Fridh, C. "Partial Admission in Axial Turbines", SNEA project P12457-2, Royal Institute of Technology, Sweden, 2002.##

30. Reinmoller, U., and Stephan, B. "Clocking Effects in a 1.5 stage Axial Turbine-Steady and Unsteady Experimental Investigations Supported by Numerical Simulations", Journal of  Turbomachinery, Vol. 124, No. 1, pp. 52-60, 2002.##

31. James, E. A. J.  "Gas Dynamics", 3rd Edition, Prentice Hall, 2006.##

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 477
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 326