ارزيابي عملكرد يك موتور توربوجت با تحليل اگزرژي اجزاي آن

Performance Evaluation of a Turbojet Engine by Exergy Analysis of its Components

در اين تحقيق عملكرد موتور توربوجت J85-GE21 با تحليل اگزرژي اجزاي تشكيل دهنده آن مورد ارزيابي قرار گرفته است. با استفاده از روابط تعادل اگزرژي، عملكرد موتور توربوجت و اجزاي آن براي بارگذاري هاي تواني مختلف در دو ارتفاع سطح دريا و11/000 متري و در چندين سرعت پروازي بررسي شده است. بالاترين بازده اگزرژي در سطح دريا مربوط به كمپرسور با 96/72% بوده و پس از آن نازل و توربين به ترتيب با 93/70% و 92/31% قرار دارند. با كاهش سرعت هواي ورودي به موتور در هر ارتفاعي، بازده تمامي اجزاء موتور و بازده كلي كاهش يافت. كمترين بازده اگزرژي در سطح دريا مربوط به پس سوز با 54/81% و پس از آن محفظه احتراق با 80/42% بود. افزايش ارتفاع باعث كاهش 70% اتلاف اگزرژي موتور مي شود. بازده كلي موتور با فرض ثابت بودن فشار هوا با افزايش درجه حرارت هواي ورودي به ازاي هر يك درجه افزايش درجه حرارت، 0/45% كاهش مي يابد.

In this research, the performance of the J85-GE21 turbojet engine by exergy analysis of engine components was evaluated. The performance of the engine and its components for different power loads, at S.L. and 11000 meters and several different speeds, was investigated by the equilibrium exergy and energy equations. The highest exergy efficiency at sea level was related to the compressor by 96.72%, and then the nozzle and turbine by 93.70% and 92.31%, respectively. By reducing the inlet air speed to the engine at any altitude, the efficiency of all engine components and overall efficiency decreased. The lowest exergy efficiency at sea level related to afterburner was 54.81%, and then the combustion chamber was 80.42%. Increasing the altitude reduces the exergy destruction of the engine by 70%. It was found that the overall efficiency of the turbojet engine was reduced by 0.45% due to increasing one air inlet engine temperature rise by assuming that the air pressure was constant.