Experimentelle Analyse und Modellierung der Leistung von Gasturbinenmotoren: Einsichten bei Entwurfs- und Nicht-Entwurfsbedingungen durch Lösungen von Gleichungssystemen

In diesem Artikel wird ein systematischer Ansatz zur Simulation der Leistung von Turbojet-Motoren sowohl an Entwurfspunkten als auch an Nicht-Entwurfspunkten präsentiert. Der Aufbau von Gasturbinenmotoren umfasst einen Kern, wobei zusätzliche Komponenten basierend auf der vorgeschlagenen Methodik hinzugefügt werden. Eine genaue Formulierung der Komponentenmerkmale und deren Anpassung bildet die Grundlage für das Gleichungssystem, das zur Lösung der Leistung von Nicht-Entwurfsmotoren benötigt wird. Der erste Schritt des entwickelten Algorithmus besteht darin, die Ergebnisse mit experimentellen Daten von 230 N-Motoren zu vergleichen. Die experimentelle Prüfung verwendet einen 780 N-Motor unter verschiedenen Betriebsbedingungen, was die Bestimmung von Schubwerten, Kraftstoffverbrauch und Abgastemperaturen ermöglicht. Eine Motorcharakteristik wird unter statischen Bedingungen auf Bodenhöhe abgeleitet und gegen die Bodentestresultate in Teheran validiert. Unbekannte Parameter werden mithilfe eines speziellen Modells kalibriert, was die Extraktion der Motorleistungsparameter über verschiedene korrigierte Geschwindigkeiten ermöglicht. Diese Ergebnisse werden dann mit den Ausgaben von GasTurb verglichen. Die vergleichende Analyse zwischen der Simulation des vorgeschlagenen Modells und experimentellen Daten zeigt eine hohe Genauigkeit und bekräftigt die Zuverlässigkeit des präsentierten Modells.