Un método rápido para modelar un motor de ciclo variable

Este método ayuda a los investigadores a construir rápidamente un modelo de un motor de avión con los datos del motor existente. Esta principal ventaja de este método es que no tiene altos requisitos para la tecnología de programación que han ocurrido para el modelado tradicional. Antes de comenzar el modelado, abra GasTurb13 y haga clic en Termodinámica básica.

Seleccione Diseño de ciclo y abra el ciclo de variable de demostración. Se mostrarán los parámetros de rendimiento del punto de diseño del motor. Para obtener los mapas de componentes, en la ventana principal, haga clic en Desactivado diseño, Más y mapas estándar.

Abra el ciclo de variable de demostración y seleccione LPC, IPC, HPC, HPT y LPT. Para modelar un único componente de un motor de ciclo variable, abra un programa de análisis de datos y haga clic en Simulink. Haga doble clic en el modelo en blanco y haga clic en la biblioteca para colocar una función en el modelo.

Función de doble clic. La ecuación termodinámica del compresor se describirá de acuerdo con el principio de funcionamiento del compresor. Haga clic en la ecuación y pegue para obtener la entrada y salida del compresor.

Cambie el nombre del compresor de funciones. En la ventana de funciones del compresor, haga clic con el botón derecho en el nombre de la función y seleccione la referencia del subsistema y del modelo y cree un subsistema a partir de la selección para enmascarar el módulo. Una vez modelados todos los componentes, combine la salida de cada componente con la entrada del siguiente componente.

Aquí se muestran los resultados de la comparación en el punto de diseño bajo un modo de funcionamiento de doble derivación que indica que el error máximo de los parámetros de rendimiento entre el modelo y el GasTurb es una relación de presión del motor por debajo del 2% Aquí, se muestra el resultado de la comparación en el punto de diseño de apagado, bajo un solo modo de operación de derivación. En estas condiciones, el error máximo es una velocidad de rotación del eje de baja presión justo por debajo del 4%En esta aceleración representativa, simulación de desaceleración procesada bajo un modo de doble derivación se muestra la entrada del flujo de combustible. Estas velocidades de rotación, el flujo de aire y la temperatura antes de los datos de la turbina demuestran que el modelo es capaz de realizar una simulación de aceleración y desaceleración.

En este experimento representativo, el modo de funcionamiento del motor de ciclo variable se cambió del modo de derivación única al modo de doble derivación en cinco segundos para evitar que el motor superara la velocidad limitada durante el proceso de conmutación, se aplicó un control de bucle cerrado variable único a la velocidad de rotación del eje de alta presión. En este ensayo, la velocidad de rotación del eje de alta presión se mantuvo casi sin cambios durante la conmutación. Del mismo modo, se puede observar la respuesta del flujo de combustible, la velocidad de rotación, el flujo de aire y la temperatura antes de la turbina.

Los resultados de la simulación de aceleración, desaceleración y conmutación de modo confirman que dos simulaciones dinámicas, el modelo se puede ejecutar correctamente. Aprender a seleccionar una ecuación de trabajo específica o común es importante, porque la ecuación de trabajo común ayuda a configurar el modelo correctamente. Siguiendo este procedimiento, se pueden construir otros tipos de motores de aeronaves o motores de turbinas de gas.