Modelowanie obiegu silnika turbinowego z uwzględnieniem rzeczywistych właściwości czynnika roboczego

• Autorzy: Górski J. , Orkisz M.

Warianty tytułu

EN

Gas turbine engine modelling with real properties of working media

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejsze opracowanie stanowie próbę oceny wpływu właściwości czynnika obiegowego na osiągi i parametry obliczeniowe silnika turbinowego odpowiadającego aktualnemu poziomowi technologii w tej dziedzinie. Jako wzorzec do analizy przyjęto dwuprzepływowy silnik turbinowy z dopalaczem i mieszalnikiem strumieni. Rozpatrzono w ujęciu jednowymiarowym (1D)podstawowe procesy i przemiany energetyczne realizowane w jego głównych podzespołach tworzących wytwornicę spalin: sprężanie powietrza w sprężarce, rozprężanie spalin w turbinie i spalanie paliwa w komorze spalania. Określono wpływ rzeczywistych właściwości czynnika na ich przebieg i parametry przemian oraz wskaźniki charakteryzujące ich efektywność. Wyn8iki testujących obliczeń zestawiono w formie zależności, tablic i wykresów pozwalających w sposób praktyczny realizować obliczenia silnika i jego podzespołów.

EN

Paper presents trial estimation of influence of properties of working medium on computed parameters and performance of gas turbine engine, representative to the state of the art of engine technology. Twin flow, bypass turbine engine with afterburner and flow mixer was assumed, as analysis pattern. Fundamental engine processes and thermodynamic cycles were considered in single-dimensional (1D) analysis of gas generator main elements: working medium compression in compressor, combustion gasses expansion in turbine and fuel combustion in combustor. Influence of real properties of working medium on shape and parameters of thermodynamic cycles and their effectiveness coefficients is presented. Results of test computations are arrenged in tables, graph form and relations, ready to use in turbine engine and engine subassemblies design practice.

Słowa kluczowe

PL

silnik turbinowy; sprężanie powietrza; rozprężanie spalin; spalanie paliwa

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2000
• Tom: Nr 3-4 (162-163)
• Strony: 21--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Górski J.

• Politechnika Rzeszowska

autor

Orkisz M.

• Politechnika Rzeszowska

Bibliografia

• [1] Agrawal D.D.; Gupta CP. Computer program for constant pressure or constant volume combustion in hydrocarbon-air system. ASME Trans., Ser."A" (J. Eng. for Power), No. 2 (April), 1977, 246
• [2] Antas S.; Wolański P. Obliczenia termogazodynamiczne lotniczych silników turbinowych. Wyd. Politechniki Warszawskiej. Warszawa. 1989
• [3] Bareis B.; Braig W.; Riegel C. Fluid data presentation for gas turbine performance calculations using tables; Aerospace Science and Technology, 1997, No. 5. 329
• [4] Bathie W.W. Fundamentals of Gas Turbines; (2-nd ed.) J. Wiley. N.Y., 1996
• [5] El Hadik A.A. The impact of atmospheric conditions on gas turbine performance; ASME Trans.. Ser. A (JEP), V. 112, No. 4 (Oct. 1990). 590
• [6] El-Masri M.A. GASCAN- an interactive code for thermal analysis of gas turbine systems; ibid., V. 110, No. 2 (April 1988), 201
• [7] Górski J. Modelowanie właściwości i procesów cieplno-przepływowych gazu rzeczywistego. Ofic. Wyd. Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 1997
• [8] Gulder O.L. Combustion gas properties: Prediction of thermodynamic properties of combustion gases of aviation and diesel fuels (Part III); ASME Trans., Ser. A (JEP), V. 110. No. 1 (Jan. 1988), 94
• [9] Hill P.G.; Peterson C.R. Mechanics and Thermodynamics of Propulsion. (2-nd ed.). Addison-Wesley Publ. Co., N.Y., 1992
• [10] Ismail I.H.; Bhinder F.S. Simulation of aircraft gas turbine engines; ASME Trans., Ser. A (JEP). V. 113, No. 1 (Jan. 1991), 95
• [11] Kakuschky A. The Molier h.s-diagram by Walter Traupel for air and combustion gases and its application to gas turbine engines. Proc. of ECOS'95, Paper C-l 18. Istanbul, 1995,798
• [12] Kurzke J. Gas turbine cycle design methodology: A comparison of parameter variation with numerical optimization; ASME Trans., Ser. A (JEP), V. 121, No. I (Jan. 1999). 6
• [13] Malec W.; Zwolski D. Właściwości powietrza i produktów spalania benzyn lotniczych, Praca Przejściowa (nie publikowana). Wydział BMiL Politechnika Rzeszowska. 1995
• [14] Mattingly J.D. Aircraft Engine Design. Al A A Edu. Ser., Washington. 1987
• [15] Mattingly J.D. AFPROP - Air/Fuel Properties, (Version 2.1 - Sept. 1995); http://www.aircraftengine-design.com/software
• [16] Muszyński M.; Orkisz M. Modelowanie turbinowych silników lotniczych. Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa. Vol. 7. Warszawa 1997
• [17] Oates G.C. Aerothernwdynamics of Aircraft Engine Components; AIAA Edu. Ser., Washington. 1985
• [18] Oates G.C. EOPP- Engine Off-Design Performance Program; http://www.aircraftenginedesign.com/software
• [19] Oates G.C; Mattingly J.D. ONX- On Design Analysis of Gas Turbine Engines (Version 3.23 - Oct. 1999); http://www.aircraftenginedcsign.com/software
• [20] Pratt D. ECAP- Engine Cycle Analysis Program; http://www.aircraftcnginedesign.com/software
• [21] Prokofiev A.N. Rascet termodinamiceskich svojstv rabocego tela gazoturhinnych ustanovok; Teploenergetika. 1984. No. 10.73
• [22] Schobeiri M.T.; Atria M.; Lippke C. GETRAN: A generic, modulary structured code for simulation of dynamic behavior ofaero- and power generation gas turbine engines; ASME Trans., Ser. A (JEP), V. 116 No. 3 (July 1994), 483
• [23] Vasserman A.A.; Kazavinskij Y.Z. Uravlenie sostojanija dla vozducha; In. Fiz. umal. Vol. 16, 1960, No. 4, 928
• [24] Wibe I.I.; Sukhov E.I. Ucetperemennoj teploemkosti rabocego tela pri ráscete gazovych turbin; Teploenergetika, 1969. No 11, 91
• [25] Wilson D.G. Design of High-Efficiency Turbomach'mery and Modem Gas Turbines. MIT Press, Boston, 1984
• [26] Yousef S.; Najjar S.H.; Mansour A.R. Evalouation of SKR equation of state in calculating the thermophysical properties of gas turbine combustion gases; Int. Jour. Energy Research. V. 11 (1987), 459