Modelo de motor turbofan de flujo mixto para el diseño conceptual de aviones supersónicos sostenibles
Autores: Piccirillo, Grazia; Gregorio, Antonio; Fusaro, Roberta; Ferretto, Davide; Viola, Nicole
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelo de motor turbofan de flujo mixto para el diseño conceptual de aviones supersónicos sostenibles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Esfuerzos de investigación
Vuelo supersónico comercial
Aviones supersónicos sostenibles
Sistema de propulsión
Motor turbofan de flujo mixto
Estimación de emisiones.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Los esfuerzos de investigación actuales sobre el vuelo supersónico comercial buscan superar los desafíos del pasado mediante el diseño de una nueva generación de aviones supersónicos sostenibles. Lograr este objetivo requiere una cuidadosa consideración del sistema de propulsión durante el proceso de diseño. Este estudio propone un modelo de motor turbofan de flujo mixto acoplado con rutinas de estimación de emisiones para aumentar la fiabilidad del diseño conceptual de futuras aeronaves supersónicas. El modelo permite análisis paramétricos al analizar variaciones en los parámetros de diseño del motor principal como función de los requisitos del sistema y de la misión, como el número de Mach, y sugiere límites de aplicabilidad. La metodología general se aplicó a un estudio de caso de bajo ruido a Mach 1.5, permitiendo tanto análisis en diseño como fuera de diseño y generando una base de datos propulsiva para apoyar simulaciones preliminares de misión y estimaciones de emisiones químicas. Finalmente, la precisión y fiabilidad del modelo de motor se validó contra los datos de GSP 11 para un motor turbofan de flujo mixto genérico. Una versión modificada del Método de Flujo de Combustible, desarrollado originalmente por Boeing, permite la estimación de emisiones a lo largo de la misión para un motor supersónico que utiliza biocombustibles. La aplicación de la metodología llevó a la definición de un motor con un de 30 y un BPR de 0.7 para el estudio de caso seleccionado, que tuvo éxito en cumplir con los requisitos iniciales de la misión.
Descripción
Los esfuerzos de investigación actuales sobre el vuelo supersónico comercial buscan superar los desafíos del pasado mediante el diseño de una nueva generación de aviones supersónicos sostenibles. Lograr este objetivo requiere una cuidadosa consideración del sistema de propulsión durante el proceso de diseño. Este estudio propone un modelo de motor turbofan de flujo mixto acoplado con rutinas de estimación de emisiones para aumentar la fiabilidad del diseño conceptual de futuras aeronaves supersónicas. El modelo permite análisis paramétricos al analizar variaciones en los parámetros de diseño del motor principal como función de los requisitos del sistema y de la misión, como el número de Mach, y sugiere límites de aplicabilidad. La metodología general se aplicó a un estudio de caso de bajo ruido a Mach 1.5, permitiendo tanto análisis en diseño como fuera de diseño y generando una base de datos propulsiva para apoyar simulaciones preliminares de misión y estimaciones de emisiones químicas. Finalmente, la precisión y fiabilidad del modelo de motor se validó contra los datos de GSP 11 para un motor turbofan de flujo mixto genérico. Una versión modificada del Método de Flujo de Combustible, desarrollado originalmente por Boeing, permite la estimación de emisiones a lo largo de la misión para un motor supersónico que utiliza biocombustibles. La aplicación de la metodología llevó a la definición de un motor con un de 30 y un BPR de 0.7 para el estudio de caso seleccionado, que tuvo éxito en cumplir con los requisitos iniciales de la misión.