Sobre la Ecuación de Autonomía para Aeronaves Híbrido-Eléctricas
Autores: Batra, Aman; Raute, Reiko; Camilleri, Robert
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Sobre la Ecuación de Autonomía para Aeronaves Híbrido-Eléctricas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Propone
Ecuación de rango
Aeronaves híbrido-eléctricas
Definición basada en la eficiencia
Grado de hibridación
Densidad de energía de la batería
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo propone una nueva ecuación de alcance para aeronaves híbrido-eléctricas. El artículo revisita la teoría de la ecuación de alcance para una aeronave híbrido-eléctrica con una división de potencia constante publicada anteriormente en la literatura y propone una nueva definición basada en la eficiencia del grado de hibridación, que incluye las eficiencias del tren motriz eléctrico o de combustible. El artículo muestra que las eficiencias de los respectivos trenes motrices juegan un papel significativo en la estimación del alcance de la aeronave híbrido-eléctrica. El artículo utiliza un estudio de caso para mostrar la relación entre la densidad de energía de la batería, la eficiencia del tren motriz y la modificación en la definición del grado de hibridación con el alcance de la aeronave. Mostramos que para cada diseño de aeronave, hay un umbral de densidad de energía de la batería, por el cual el alcance de la aeronave se vuelve independiente del grado de hibridación. Por debajo de este umbral, el alcance disminuye con un aumento en el grado de hibridación. Por el contrario, más allá de este umbral, el alcance de la aeronave aumenta con el grado de hibridación. Nuestro estudio encuentra que la nueva definición ha desplazado este umbral significativamente hacia arriba en comparación con publicaciones anteriores en la literatura. Esto hace que el diseño de una aeronave con un alto grado de hibridación sea menos optimista.
Descripción
Este artículo propone una nueva ecuación de alcance para aeronaves híbrido-eléctricas. El artículo revisita la teoría de la ecuación de alcance para una aeronave híbrido-eléctrica con una división de potencia constante publicada anteriormente en la literatura y propone una nueva definición basada en la eficiencia del grado de hibridación, que incluye las eficiencias del tren motriz eléctrico o de combustible. El artículo muestra que las eficiencias de los respectivos trenes motrices juegan un papel significativo en la estimación del alcance de la aeronave híbrido-eléctrica. El artículo utiliza un estudio de caso para mostrar la relación entre la densidad de energía de la batería, la eficiencia del tren motriz y la modificación en la definición del grado de hibridación con el alcance de la aeronave. Mostramos que para cada diseño de aeronave, hay un umbral de densidad de energía de la batería, por el cual el alcance de la aeronave se vuelve independiente del grado de hibridación. Por debajo de este umbral, el alcance disminuye con un aumento en el grado de hibridación. Por el contrario, más allá de este umbral, el alcance de la aeronave aumenta con el grado de hibridación. Nuestro estudio encuentra que la nueva definición ha desplazado este umbral significativamente hacia arriba en comparación con publicaciones anteriores en la literatura. Esto hace que el diseño de una aeronave con un alto grado de hibridación sea menos optimista.