Моделирование эжектора для газотурбинных двигателей с применением пакета программ для расчёта их характеристик

Я. Георги, С. Штаудахер, С. В. Фалалеев

Аннотация


Принцип работы эжектора хорошо известен, однако в пакетах программ по расчету характеристик двигателей отсутствуют соответствующие модели. Вызывает интерес взаимное влияние работы эжектора и газотурбинного двигателя. Поэтому создан модуль вычисления характеристик эжектора в газотурбинном двигателе с сужающимся основным соплом для применения в составе расчетного пакета программ. На первом этапе представлена упрощенная одномерная модель сопла эжектора для идеального сжимаемого потока воздушногазовой смеси. Модель применима для решения уравнений потока в случае как докритического, так и сверхкритического истечения из основного сопла. Помимо объединения модели с программой расчёта характеристик SAEPP (Sophisticated Aero-Engine Performance Program) также описано решение с помощью итерационного приближения. В качестве примера выполнен расчет микрогазотурбинного двигателя ILA001 на рабочих режимах и произведено сравнение со случаем без эжектора. Последующее рассмотрение результатов показывает, что модель необходимо доработать за счет учета потерь на входе, на смешение и на трение.

Ключ. слова


Газотурбинный двигатель; эжектор; расчёт характеристик; сопло; эффективность движителя

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Huang, K.P. An Investigation oft the Thrust Augmentation Characteristics of Jet Ejectors, Dynasciences Report No/ K.P. Huang, E. Kisielowski. DCR-219, Pennsylvania, 1967.

2. Von Karman, T. Theoretical Remarks on Thrust Augmentation, Reissner Anniversary Vol., Contributions to Applied Mechanics/ T. Von Karman J.W. Edwards Editor, Ann Arbor Michigan, 1949.

3. Keenan, J.H. An Investigation of Ejector Design by Analysis and Expriment/ J.H. Keenan, E.P. Neumann, F. Lustwerk. Journal of Applied Mechanics, 1950.

4. Nagaraja, K. S. Advances in Ejector Technology – A Tribute to Hans Von Ohain’s Vision/K. S. Nagaraja. Wright-Patterson Air Force Base, Ohio, 1982.

5. Whitley, N. A Determinate Model of Thrust-Augmenting Ejectors, Theoretical and Computational Fluid Dynamics/ N. Whitley. vol. 8, No. 1, p. 37-55, 1995.

6. Storkebaum, C. Die Anwendung des Ejektors bei V/STOL-Flugzeugen und dessen Auslegung, 1/ C. Storkebaum Teilbericht. DFLBericht Nr. 234, Braunschweig, 1964.

7. Bareis, B. SAEPP Fachkonzept / B. Bareis BMW Rolls Royce Aero Engines, 2003.

8. Presz, W. Thrust Augmentation with Mixer/ Ejector Systems / W. Presz, Jr., G. Reynolds, C. Hunter Paper No. 2002-0230, 40th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, January, 2002.

9. Banzhaf, B. Untersuchungen zum Betriebsverhalten gemischter Abgassysteme in Luftstrahltriebwerken im niedrigen Lastbereich / B. Banzhaf. Dissertation, Institut für Luftfahrtantriebe, Universität Stuttgart, 2009.

10. Huang, B.J. A 1-D analysis of ejector performance/ B.J. Huang, J.M. Chang, C.P. Wang [etal] International Journal of Refrigeration 22, No. 354-364. Taiwan 1998.

11. S. Staudacher. Vorlesungsskript Luftfahrtantriebe. Institut für Luftfahrtantirebe, Universität Stuttgart, 2008.

12. Schilling, F. The design of the ILA001 Micro Gas Turbine / F. Schilling, S. Staudacher, J. Student, ISABE Paper, 2003.

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533