طراحي مفهومي توربين گاز صنعتي مشتق شده از توربوفن هوايي Trent 900

كارشناسي ارشد

چكيده به منظور كاهش هزينه طراحي و همچنين توسعه توربين گازهاي جديد، توليدكنندگان توربين گاز صنعتي روش موثرتري را مورد استفاده قرار دادند كه بر اساس آن توربين گاز صنعتي از اصلاح توربين گاز هوايي بدست مي آيد. ظهور توربين هاي گاز مشتق شده در اواخر 1960 و با ويژگي هاي منحصر به فرد در مقايسه با توربين هاي گاز صنعتي بود. توربين هاي گازي مشتق شده در مقايسه با توربين گازهاي صنعتي سنگين قديمي بازدهي بالا و عملكرد بهتري در محدوده توان متوسط دارند. اين توربين هاي گازي كاربردهاي فراواني در صنايع دريايي، توليد برق و عمليات نفت و گاز دارند. اين موضوع شركت هاي معروفي هم چون رولز رويس، جنرال الكتريك و پرت اند ويتني را بر آن داشت تا به ساخت توربين هايي همچون LM6000 و LMs100 و ... همت گمارند. در اين پايان نامه روش ها، فرضيات و محدوديت هاي تبديل توربوفن هوايي به توربين گاز صنعتي مشتق شده ارائه شده، سپس به بررسي عملكرد يك موتور توربوفن هوايي سه محوره مشابه با Trent900 به كار رفته در هواپيماي A380 و طراحي نمونه مشتق شده فرضي آن پرداخته مي شود. بدين منظور با كد نويسي متلب و اعتبار سنجي توسط نرم افزار GasTurb10 عملكرد نقطه طراحي و خارج طرح مدل شده اند. نمونه مشتق شده با حذف محور كم فشار، تغيير محفظه احتراق از نظر سوخت مصرفي و راندمان احتراق و اضافه كردن توربين قدرت آزاد به نمونه هوايي ايجاد شده است. شرايط برخاستن از زمين به منظور نقطه طراحي موتور در نظر گرفته شده است چرا كه بيشترين راندمان موتور در اين شرايط مي باشد. در نهايت به بررسي ارتباط مقدار تراست توليدي موتور هوايي و مقدار توان خروجي از توربين قدرت پرداخته مي شود. در نمونه مشتق شده مشاهده مي شود كه به دليل كاهش دماي خروجي از محفظه احتراق، سرعت بي بعد N/√T محور كم فشار، نسبت به محور پرفشار حساسيت زيادي از خود نشان مي دهد. به عبارت ديگر بوستر در سرعت هاي دوراني كم، سريع تر از كمپرسور پرفشار از خط سرج عبور خواهد كرد. اين بدان معني است كه در نمونه هاي مشتق شده كمپرسور پرفشار، خط كاري ملايم تري دارد و در يك دوره زماني طولاني تري به خط سرج نزديك خواهد شد. كلمات كليدي: توربين گازصنعتي مشتق شده،Trent900 ، عملكرد توربين گاز، Gas Turb10

193044

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي هوافضا - پيشرانش

دكتر محمد اخلاقي