Моделирование эжектора для газотурбинных двигателей с применением пакета программ для расчёта их характеристик
- Авторы: Георги Я.1, Штаудахер С.1, Фалалеев С.В.2
-
Учреждения:
- Институт авиационных двигателей университета Штутгарта
- Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)
- Выпуск: Том 10, № 3-1 (2011): Специальный выпуск
- Страницы: 337-344
- Раздел: АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/1769
- DOI: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2011-0-3-1(27)-337-344
- ID: 1769
Цитировать
Полный текст
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.
Ключевые слова
Об авторах
Я. Георги
Институт авиационных двигателей университета Штутгарта
Автор, ответственный за переписку.
Email: georgi@ila.uni-stuttgart.de
Аспирант
ГерманияС. Штаудахер
Институт авиационных двигателей университета Штутгарта
Email: staudacher@ila.uni-stuttgart.de
Доктор технических наук
Профессор
Заведующий кафедрой конструкции и проектирования двигателей летательных аппаратов
ГерманияС. В. Фалалеев
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)
Email: sergey_falaleev@mail.ru
Доктор технических наук
Профессор
Заведующий кафедрой конструкции и проектирования двигателей летательных аппаратов
РоссияСписок литературы
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Whitley, N. A Determinate Model of Thrust-Augmenting Ejectors, Theoretical and Computational Fluid Dynamics/ N. Whitley. vol. 8, No. 1, p. 37-55, 1995.
- Storkebaum, C. Die Anwendung des Ejektors bei V/STOL-Flugzeugen und dessen Auslegung, 1/ C. Storkebaum Teilbericht. DFLBericht Nr. 234, Braunschweig, 1964.
- Bareis, B. SAEPP Fachkonzept / B. Bareis BMW Rolls Royce Aero Engines, 2003.
- 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.
- Banzhaf, B. Untersuchungen zum Betriebsverhalten gemischter Abgassysteme in Luftstrahltriebwerken im niedrigen Lastbereich / B. Banzhaf. Dissertation, Institut für Luftfahrtantriebe, Universität Stuttgart, 2009.
- 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.
- S. Staudacher. Vorlesungsskript Luftfahrtantriebe. Institut für Luftfahrtantirebe, Universität Stuttgart, 2008.
- Schilling, F. The design of the ILA001 Micro Gas Turbine / F. Schilling, S. Staudacher, J. Student, ISABE Paper, 2003.