6.CONCLUSIONI
In questo lavoro di tesi si è osservato che i fattori principali che influiscono sul comportamento del modello dinamico che simula il funzionamento di un motore di impiego aeronautico sono:
1. quota di volo 2. mach di volo 3. des rid rid N N 4. f 5. Qaria 6. N .
I primi due punti dell’elenco posto sopra rappresentano la condizione di volo e fissano la condizione ambientale nella quale è stato considerato di far funzionare il motore.
Il punto tre determina la condizione stazionaria del compressore all’istante iniziale della simulazione.
Scegliere Nrid Nriddes significa fissare univocamente i giri del motore ( ) e la portata
d’aria in ingresso del compressore ( ); ma soprattutto il valore di
o N ariao Q f . o Associando f a o des rid rid
N N si trova la condizione stazionaria degli altri componenti che
costituiscono il motore in funzione dello stato di regime del compressore.
La variazione della quantità di combustibile (4) immessa nella camera di combustione
genera uno squilibrio nella potenza che impone al motore di spostarsi dallo stato stazionario iniziale ad un'altro.
f
Se il valore finale di f è maggiore del valore iniziale ( f ) allora il motore raggiunge o
una nuova condizione di regime in cui il numero di giri è superiore a quello che
possedeva nella condizione precedente alla variazione di ; invece se il valore finale di
è minore di quello iniziale si verifica l’opposto.
f f
I fattori Qaria (5) e N (6) influiscono sul rapporto di pressione Π (figura 5.5) e di c
conseguenza incidono sul funzionamento di tutti i componenti a valle del compressore. Questa asserzione è legittimata dal fatto che tutte le grandezze termodinamiche a valle dei componenti quali: la camera di combustione, la turbina, l’ugello di scarico dipendono
dalla temperatura totale ( ) e dalla pressione totale ( ) a monte della camera di
combustione che sono funzione di
3
t
T Pt3
c
Π come si può vedere dalle equazioni 8 e 9.
Precisiamo che è dato effettivamente dalla mappa di funzionamento inserita nel
blocco “Compressore” per cui a parità di e cambiando mappa si hanno valori
differenti del rapporto di pressione.
c
Π
aria
Q N
Ad esempio se vengono effettuate due simulazioni con una mappa di funzionamento del
compressore descritta dalla relazione Π = Π − ⋅c desc d
(
Q Q− des)
dove e sonofunzione di ; ma nella prima
des c
Π Qdes
N d=4 60, mentre nella seconda d=4 600.
Vediamo che a parità di Qaria e N il Π ottenuto è più grande nella prima simulazione c
dove d=4 60 rispetto a quella della seconda dove d =4 600.
Nel modello dinamico sviluppato il comportamento del compressore è determinato tramite una mappa di funzionamento semplificata, mentre per la turbina è imposta una espansione costante di conseguenza i risultati prodotti dalla simulazione non sono veritieri.
Per poter affermare che il modello dinamico produce risultati realistici occorre paragonare le uscite generate durante una simulazione con i dati sperimentali di un motore in commercio e le differenze presenti devono essere irrilevanti.
Affinché sia possibile il raffronto è necessario che:
1. Nel modello dinamico siano presenti delle mappe che descrivano il
comportamento effettivo del compressore e della turbina del motore i cui dati sperimentali sono adoperati per il confronto con quelli generati dalla simulazione. 2. I dati sperimentali usati per il confronto con quelli della simulazione devono
appartenere ad un turbojet costituito da: una presa d’aria, un compressore, una turbina e l’ugello di scarico; perché in questo lavoro di tesi è stato sviluppato un modello dinamico capace di descrivere solamente il funzionamento di questo tipo propulsore.
fig.6.1 Ingrandimento di Wt della figura 5.19
Importante è l’analisi delle uscite prodotte dalla simulazione che sono riportate nelle figure da 5.15 a 5.19.
In particolare è necessario effettuare uno studio approfondito delle oscillazioni che si
formano su tutte le grandezze di interesse negli istanti successivi alla variazione di f .
A titolo di esempio in figura 6 1 è riportato un ingrandimento di , grafico appartenente
alla figura 5.19, nella quale si osservano queste oscillazioni.
t
W
