مقدمه

امروزه پیشرفتها در حوزه سیستمهاي پیشرانشی هواپیماها به توسعه توانایی پیش بینی عملکرد موتورها وابسته است. از این روي مدل سازي و شبیه سازي موتورهاي جت بعنوان یکی از پیچیدهترین سیستمهاي دینامیکی موجود، همواره بعنوان یکی از موضوعات صنعتی جذاب جهت بهبود پارامترهاي عملکردي و توسعه تکنیک هاي جدید کنترلی، مورد توجه بوده است ۱]،۲و.[۳

در میان موتورهاي جت، مطالعه و بررسی عملکرد موتورهاي توربوجت بعنوان هسته مرکزي کلیه موتورهاي توربینی از اهمیت ویژهاي برخوردار است .[۴] یکی از مهمترین آنالیزهاي عملکردي یک موتور توربوجت، شبیه سازي عملکرد حالت گذراي موتور است. این تحلیل خصوصا در موتورهاي توربینی هوایی که شرایط کاري بسیار متغیري دارند بسیار پر اهمیت است. البته در توربینهاي زمینی نیز براي تحلیل استارت، خاموشی و تحلیل سناریويهاي اتفاقات پیش بینی نشده بسیار پر اهمیت است.

در شبیه سازي عملکرد حالت گذراي موتور، هدف بررسی چگونگی تغییرات پارامترهاي عملکردي یک موتور همچون دور، تراست و … بر حسب زمان در صورت تغییرات پارامترهاي ورودي موتور همچون دبی سوخت موتور میباشد ۲]و.[۵

مدل ریاضی موتور

موتورهــاي توربوجــت از ۵ جــزء اصــلی دیفیــوزر (یــا ورودي هــوا)، کمپرسور، محفظه احتراق، توربین و نازل تشکیل شدهانـد کـه جهـت تحلیل و بررسی آنها در شرایط عملکرد حالت پایا و گذرا باید از یـک سري روابط جبري و معادلـه دیفرانـسیل اسـتفاده کـرد کـه در ایـن قسمت به تشریح آنها پرداخته میشود.

دیفیوزر: با در نظر گرفتن فرض الگوي جریان ایده آل در ورودي دیفیوزر [۴]، شرایط جریان در ورودي دیفیوز برابر با شرایط جریان آزاد میباشد ( M1 = M 0 ، T1 =T0 و .( P1 = P0 بنابراین دما و فشار کل جریان در ورودي دیفیوزر از طریق روابط (۱) و (۲) محاسبه میگردند.