Analiza wybranych wskaźników pracy silnika dwuprzepływowego z dwiema komorami spalania

• Autorzy: Jakubowski R. , Kuźniar M.

Warianty tytułu

EN

Analysis of chosen work parameters of two-comustor turbofan engine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań numerycznych porównujących efektywność pracy klasycznego silnika dwuprzepływowego oraz silnika dwuprzepływowego z dwiema komorami spalania. Na wstępie podano istotne informacje dotyczące konstrukcji silnika dwuprzepływowego z dodatkową komorą spalania usytuowaną pomiędzy turbiną wysokiego i niskiego ciśnienia i wynikające stąd korzyści eksploatacyjne silnika. Przedstawiono zasadnicze różnice w modelu silnika z dwiema komorami spalania oraz przeanalizowano ich wpływ na osiągi silnika. Wykonano symulacje komputerowe pracy silnika z dwiema komorami spalania i porównano je z wynikami dla klasycznego silnika dwuprzepływowego. Wskazano na istotne cech silnika dwukomorowego, które są związane z doborem parametrów obiegu silnika. Wykazano, że w odróżnieniu od klasycznego silnika dwuprzepływowego można wyznaczyć spręż całkowity silnika, dla którego spełnione będzie jednocześnie kryterium osiągnięcia minimum jednostkowego zużycia paliwa i maksimum ciągu jednostkowego. W wyniku obliczeń parametrów eksploatacyjnych wyznaczono przebiegi podstawowych parametrów pracy silnika dla różnych warunków lotu i wskazano występowanie zakresów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych, w których silnik z dwiema komorami spalania będzie rozwiązaniem korzystniejszym niż klasyczny silnik dwuprzepływowy. Na podstawie wykonanych analiz sformułowano wnioski dotyczące porównania cech eksploatacyjnych obydwu typów silników.

EN

The results of numerical investigation of perfor-mance of the classical turbofan engine and a two-combustor turbofan are presented in the paper. The basic information of the two-combustor turbofan are presented in the beginning. The differences in the model of two-combustor turbofan engine vs. classical turbofan were presented and their influence on engine performance was discussed. The numerical simulation of compared engine performance was done. By this way it was presented that it was possible to establish two-combustor engine parameters that specific thrust is maximum and specific fuel consumption is minimum. This is impossible to fulfillment for classical turbofan engine. The simulation of engine performance vs. altitude and flight velocity was done. By this way it was demonstrated that two-combustor turbofan engine performance are close to performance of classical turbofan and that there are some flight condition, for with two-combustor engine could be better than classical turbo-fan.

Słowa kluczowe

PL

silnik dwuprzepływowy; spalanie; komora spalania

EN

turbofan engine; combustion; combustion chamber

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 23, nr 12
• Strony: 100--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., rys., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Jakubowski R.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, Katedra Samolotów i Silników Lotniczych

autor

Kuźniar M.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, Katedra Samolotów i Silników Lotniczych

Bibliografia

• 1. Daggett, D., Hadaller, O., Hendricks, R., Walther, R.: Alternative Fuels and their Potential Impact on Aviation, ICAS 2006- 5.8.2, 25th ICAS Congress, 2006.
• 2. Horlock, J. H., Watson, D. T., Jones, T. V., Limitations on Gas Turbine Performance Imposed by Large Turbine Cooling Flow, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 123, pp. 487-494, July 2001.
• 3. Jakubowski R., Analysis of turbofan engine design modification to add inter - turbine combustor, Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 22 No.3, p. 75-82, 2015.
• 4. Jakubowski R., Evaluation of performance properties of two combustor turbofan engine, Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability 2015; 17 (4): p. 575–581.
• 5. Jakubowski R., Modeling and analysis of jet engine with cooling turbine, Journal of KONES, Vol 19, No. 2, p. 235-243, 2012.
• 6. Jakubowski R., Modelowanie osiągów silników turbinowych w środowisku MATLAB z wykorzystaniem modeli bloków funkcjonalnych, Technika transportu szynowego nr 12/2015, str. 691-696.
• 7. Jakubowski R., Two-combustor turbofan engine performance analysis, Journal of KONES Powertrain and Transport, European Science Society of Powertrain and Transport Publication, Vol. 21 No 3 s. 141-148, 2014.
• 8. Lefebvre, A. H., Gas Turbine Combustion, 3th ed., Taylor and Francis Group, LLC. 2010.
• 9. Liew K. H., Urip E., Yang S. L., Parametric Cycle Analysis of a Turbofan with Interstage Turbine Burner, Journal of Propulsion and Power, Vol. 21, No.3, May-June 2005.
• 10. Liew, K. H., Urip, E., Yang, S. L., Mattingly, J. D., Marek, C. J., Performance Cycle Analysis of a Two-spool Separate-exhaust Turbofan with Interstage Turbine Burner, Journal of Propulsion and Power, Vol. 22, No.2, pp. 411-416, March-April 2006.
• 11. Liu, F. and Sirignano, W.A., Turbojet and Turbofan Engine Performance Increases Through Turbine Burners, Journal of Propulsion and Power, Vol 17, No. 3, pp. 695-705, May-June 2001.
• 12. Sirignano, W.A., and Liu, F., Performance Increases for Gas-Turbine Engines Through Combustion Inside the Turbine, Journal of Propulsion and Power, Vol. 15, No. 1, pp 111-118, January-February 1999.
• 13. Walsh, P. P., and Fletcher, P., Gas Turbine Performance, 2nd ed., Blackwell Publishing and ASME, Fairfield, NJ, pp. 227 and 282, 2004.
• 14. Young, J. B., and Wilcock, R. C., Modeling the Air-Cooled Gas Turbine: Part 1 - General Thermodynamics, Journal of Tur-bomachinery, Vol. 124, No. 2, pp. 207-213, April 2002.