Optimización del Diseño Preliminar de Motores Aeroespaciales y Estudios de Operabilidad Soportados por un Módulo de Diseño de Línea Media de Compresores
Autores: Alexiou, Alexios; Kolias, Ioannis; Aretakis, Nikolaos; Mathioudakis, Konstantinos
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimización del Diseño Preliminar de Motores Aeroespaciales y Estudios de Operabilidad Soportados por un Módulo de Diseño de Línea Media de Compresores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Motor a reacción
Diseño
Compresor
Rendimiento
Misión
Restricciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Se presenta un enfoque para el diseño preliminar de motores aéreos, que incorpora un código de línea media para el diseño de compresores de flujo axial de múltiples etapas. El código de línea media del compresor se desarrolla e integra dentro de un marco para el diseño y evaluación preliminar de conceptos de motores aéreos. Luego se combina con módulos para la generación de mapas de compresores, diseño de motores multipunto, rendimiento fuera de diseño del motor en estado estacionario y transitorio, y análisis de misiones de aeronaves. Se presentan ejemplos de implementación que demuestran la determinación de la combinación óptima de parámetros de diseño del compresor y del motor para lograr un consumo mínimo de combustible durante una misión específica de la aeronave, mientras se cumplen las restricciones que garantizan la operabilidad en todo el sobrevuelo. Las restricciones relacionadas con la estabilidad del compresor durante maniobras transitorias entre condiciones de ralentí y despegue estático, así como los límites de temperatura del motor en el despegue máximo, son respetadas por el diseño final. Los resultados demuestran el potencial para compensaciones de diseño entre el rendimiento del motor a nivel de misión de la aeronave y la estabilidad aerodinámica del compresor.
Descripción
Se presenta un enfoque para el diseño preliminar de motores aéreos, que incorpora un código de línea media para el diseño de compresores de flujo axial de múltiples etapas. El código de línea media del compresor se desarrolla e integra dentro de un marco para el diseño y evaluación preliminar de conceptos de motores aéreos. Luego se combina con módulos para la generación de mapas de compresores, diseño de motores multipunto, rendimiento fuera de diseño del motor en estado estacionario y transitorio, y análisis de misiones de aeronaves. Se presentan ejemplos de implementación que demuestran la determinación de la combinación óptima de parámetros de diseño del compresor y del motor para lograr un consumo mínimo de combustible durante una misión específica de la aeronave, mientras se cumplen las restricciones que garantizan la operabilidad en todo el sobrevuelo. Las restricciones relacionadas con la estabilidad del compresor durante maniobras transitorias entre condiciones de ralentí y despegue estático, así como los límites de temperatura del motor en el despegue máximo, son respetadas por el diseño final. Los resultados demuestran el potencial para compensaciones de diseño entre el rendimiento del motor a nivel de misión de la aeronave y la estabilidad aerodinámica del compresor.