Değişken Çevrimli Mikro Turbofan Jet Motoru için Bütünleşik Düşük Basınç Kompresor Sisteminin Aerodinamik Analizleri

Abstract

İnsansız Hava Araçları (İHA'lar) genellikle pervaneli ve düşük hızlıdır. Mikro jet motorlarının düşük maliyetli, çok daha yüksek hızlı ve daha uzun menzilli bir konsepti, daha önceki çalışmalarda, mevcut bir temel turbojet motorunun, ek güçlendirici kompresör (“booster”) ve düşük basınçlı türbin kullanılmadan tek milli bir turbofana dönüştürüleceği şekilde ele alınmıştı. Normalde bu durum, fan hızını bağımsız olarak ayarlamak için iki mil gerektirdiğinden eşleşme sorunları ortaya çıkarır. Bir çözüm, fan için optimum hızı ayarlamak üzere Sürekli Değişken Şanzıman (CVT) dişli kutusu kullanmaktır. Sonuç olarak, güçlendirici kompresörün olumlu işlevselliğinin eksikligi, tek fan kademesi içerisinde fiili bir birleşik bir düşük basınçlı sıkıştırma sistemi (birleşik DBK) oluşturmak için fan köküne eklenecektir ve bu da fana ek yük bindirecektir. Böyle bir birleşik DBK, yarıçapla birlikte çark hız artışı nedeniyle tam tersinin fiziksel olarak dikte edilmesine rağmen, kökte uca kıyasla çok yüksek basınç oranı ve kütle akışına sahip olma ve aşırı bir bükülme gibi benzersiz özellikler gerektirir. Bu zorlukların ışığında, bu çalışma, yazarlar tarafından daha önce yapılmış ve rapor edilmiş mevcut bir tasarımın ayrıntılı aerodinamiğini araştırmayı amaçlamaktadır. Kanat uzunluğu boyunca aerodinamik yükleme kontrastına rağmen, birleşik DBK'nın hala geniş bir çalışma aralığına ve kabul edilebilir tasarım dışı aerodinamiğe sahip olabileceğini gösterilmiştir. Önceki tasarım odaklı çalışmayı tamamlayan bu makale, bu tür birleşik sıkıştırma sistemleri için tasarımcılara kılavuz sağlamayı amaçlamaktadır.