Thermodynamic model of the ASz-62IR radial aircraft engine

• Autorzy: Magryta P. , Pietrykowski K. , Gęca M.

Warianty tytułu

PL

Model termodynamiczny gwiazdowego silnika lotniczego ASz-62IR

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents assumptions of the one-dimensional model of the ASz-62IR aircraft engine. This model was developed in the AVL BOOST software. The ASz-62IR is a nine cylinder, aircraft engine in a radial configuration. It is produced by the Polish company WSK “PZL-Kalisz” S. A. The model is used for calculating parameters of the fuel stream and the air stream in intake system of the engine, as well as for the analyses of the combustion process and the exhaust flow to the external environment. The model is based on the equations describing the isentropic flow. The geometry of the channels and all parts of the model has been mapped on the basis of empirical measurements of the engine elements. The model assumes indirect injection where the gasoline was used as a fuel with the calorific value of 43.5 MJ/kg. The model assumes a mixture of a stoichiometric ratio of 14.5. This model is only part of the overall the ASz-62IR engine model. After the simulation tests on the full model the obtained results confirmed the correctness of the model used to create the mixture. It was found that the AVL BOOST software is good for the implementation of this type of work.

PL

W artykule przedstawiono założenia jednowymiarowego modelu wymiany ładunku z silnika lotniczego ASz-62IR. Model ten został opracowany w programie AVL BOOST. Silnik ASz-62IR jest dziewięciocylindrowym silnikiem lotniczym w układzie gwiazdy. Jest on produkowany przez polską firmę WSK „PZL-Kalisz” S.A. Opracowany model służy do obliczania parametrów strumienia paliwa i powietrza w układzie dolotowym silnika, jak również do analizy procesu spalania i przepływu spalin do środowiska zewnętrznego. Model jest oparty na równaniach opisujących przepływ izentropowy. Geometrię kanałów i wszystkich przepływowych elementów modelu odwzorowano na podstawie empirycznych pomiarów konstrukcji silnika. W modelu założono wtrysk pośredni, a jako paliwo zastosowano benzynę o wartości opałowej 43,5 MJ/kg. Założono stechiometryczną mieszankę o współczynniku 14,5. Opisany model jest tylko częścią całkowitego modelu silnika ASz-62IR. Po wykonaniu badań symulacyjnych pełnego modelu uzyskano wyniki potwierdzające prawidłowość zastosowanego modelu tworzenia mieszanki oraz stwierdzono przydatność oprogramowania AVL BOOST do realizacji tego typu prac.

Słowa kluczowe

EN

aviation propulsion; AVL BOOST; engine model; charge exchange; mixture formation

PL

AVL Boost; model silnika; napędy lotnicze; tworzenie mieszanki; wymiana ładunku

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2018
• Tom: Nr 1 (250)
• Strony: 36--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Magryta P.

• Department of Thermodynamics, Fluid Mechanics and Aviation Propulsion Systems, Faculty of Mechanical Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, Poland

autor

Pietrykowski K.

• Department of Thermodynamics, Fluid Mechanics and Aviation Propulsion Systems, Faculty of Mechanical Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, Poland

autor

Gęca M.

• Department of Thermodynamics, Fluid Mechanics and Aviation Propulsion Systems, Faculty of Mechanical Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, Poland

Bibliografia

• [1] Wendeker, M., Gęca, M., Szlachetka, M., Grabowski, Ł., Sochaczewski, R. and Barański, G., 2011, “Modelling an aircraft fuel system”, Combustion Engines, PTNSS–2011–SC–033.
• [2] López, E. J. and Nigro, N. M., 2000 “Validation of a 0D/1D Computational Code for The Design of Several Kind of Internal Combustion Engines”, Technical report, Centro Internacional de Métodos Computacionales en Ingeniería, Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química.
• [3] Alqahtani, A., Shokrollahihassanbarough, F., and Wyszynski, M. L., 2015 “Thermodynamic Simulation Comparison of AVL BOOST and Ricardo WAVE for HCCI and SI Engines Optimisation,”, Combustion Engines 161(2): pp. 68-72.
• [4] Barros, J. E. M., 2003, “Estudo de Motores de Combustão Interna Aplicando Análise Orientada a Objetos,” Master’s thesis, Universidade Federal de Minas Gerais.
• [5] Coble, A. R., Smallbone, A., Bhave, A., Mosbach, S., Kraft, M., Niven, P., and Amphlet, S., 2011, “Implementing Detailed Chemistry and In-Cylinder Stratification Into 0/1-D IC Engine Cycle Simulation Tools”, SAE Technical Paper 2011-01-0849.
• [6] Guzzella, L. and Onder, CH., 2010. “Introduction to modelling and control of internal combustion engine systems”, Springer, Berlin.
• [7] Baumgarten, C., 2010, “Mixture Formation in Internal Combustion Engine”, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg,
• [8] Stiesch, G., 2003, “Modeling Engine Spray and Combustion Processes”, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg,
• [9] AVL BOOST plc. 2013. AVL Software, www.avl.com/BOOST.
• [10] Emadi, A., Ehsani, M., 2000, “Aircraft power systems: technology, state of the art, and future trends”, Aerosp Electron Syst Mag IEEE, 15(1).
• [11] Roboam, X., 2011, ”New trends and challenges of electrical networks embedded in “more electrical aircraft” Proceedings of 2011 IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), pp. 26-31.
• [12] Pietrykowski, K., 2011, “Research on the mixture formation process in a radial engine”, Combustion Engines, PTNSS–2011–SC–015.
• [13] Gęca, M., Wendeker, M., Litak, G., 2012, “Combustion variability and uniqueness in cylinder of a large power radial engine, Journal of Vibroengineering”, Vol. 14, Issue 2., pp. 582-591.
• [14] Grabowski, Ł., Tulwin, T., Geca, M. and Karpiński, P., 2016, “Validation Study of Radial Aircraft Engine Model”, International Journal of Aerospace and Mechanical Engineering, 9(3), pp. 2316-2316.
• [15] Wendeker, M., Kacejko, P., Duk, M. and Karpiński, P., 2016, “Simulation Research of Innovative Ignition System of ASz62IR Radial Aircraft Engine”, International Journal of Aerospace and Mechanical Engineering, 9(3), pp. 2320-2320.
• [16] Pietrykowski, K. and Gęca, M., 2014, “Simulation studies of the aircraft radial engine” (in Polish: „Badania symulacyjne lotniczego silnika gwiazdowego”), Logistyka 6/2014.
• [17] Magryta P., Tulwin, T. and Karpiński, P., 2016, “The Charge Exchange and Mixture Formation Model in the ASz-62IR Radial Aircraft Engine”, International Journal of Aerospace and Mechanical Engineering, 9(3), pp. 2319-2319.
• [18] Duk, M., Grabowski, Ł. and Magryta P., 2016, “Operation Cycle Model of ASz62IR Radial Aircraft Engine”, International Journal of Aerospace and Mechanical Engineering, 9(3), pp. 2322-2322.

Uwagi

EN

This work was funded by the National Centre for Research and Development, in the project INNOLOT under contract No. INNOLOT/I /1/NCBR/2013

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).