تاثير اندازه قطر خروجي شيپوره يك موتور توربو فن تك محوره جريان مخلوط بر عملكرد موتور

در يك موتور توربين گازي، دو پارامتر رانش و مصرف سوخت ويژه از اهميت به‌سزايي برخوردارند. در راستاي تامين رانش بيشتر و مصرف سوخت ويژه‌ي بهينه‌تر، طراحي اصولي اجزاي مختلف موتور ضروري است. در اين مقاله، براي يك موتور توربوفن تك محوره‌ي جريان مخلوط با نسبت كنارگذري پايين، تاثير تغييرات سطح مقطع شيپوره بر خطوط عملكردي اجزاي دوار موتور شامل منحني‌هاي مشخصه فن، كمپرسور و توربين بررسي شده‌است. به‌اين‌منظور يك مدل‌سازي صفربعدي از موتور در محيط نرم‌افزار GasTurb انجام گرفته و سطح مقطع شيپوره در 6 حالت به مقدار 5±، 10± و 15± درصد نسبت به نقطه طرح تغيير كرده‌است. در همه حالت‌ها، دماي ورودي به روتور توربين و دور به عنوان قيدهاي طراحي بر حداكثر مقدار خود محدود شده‌اند. نتايج نشان مي‌دهد كه هر تغييري در سطح مقطع شيپوره، باعث كاهش نيروي رانش خالص موتور خواهد شد. از طرفي ديگر با كاهش سطح مقطع شيپوره، خطوط عملكردي فن و كمپرسور به خط سرج نزديكتر مي‌شوند و حاشيه امن آن‌ها كاهش مي‌يابد. اين در حالي است كه با افزايش سطح مقطع شيپوره، حاشيه امن فن و كمپرسور افزايش مي‌يابد. همچنين تغييرات مصرف سوخت ويژه با تغييرات سطح مقطع خروجي شيپوره، نسبت عكس دارد.