مطالعه پارامترهای عملکردی موتور پرخورانی شده هوایی در ارتفاع با استفاده از مدل یک بعدی

مدل سازی یک بعدی موتورهای پیستونی هوایی، یکی از روش های مطالعه رفتار و عملکرد آنها در شرایط محیطی مختلف می باشد. در این تحقیق به موضوع مدل سازی یک بعدی موتور روتکس 914 به عنوان یک موتور توربوشارژدار بنزینی هوایی و نیز پیش بینی رفتار آن در ارتفاعات مختلف پرداخته می شود. برای این منظور مدل یک بعدی کلیه اجزاء موتور همچون؛ فیلتر هوا، کاربراتور، منیفولد هوا، سوپاپ های ورودی و خروجی، سیلندر و پیستون، میل لنگ، منیفولد دود و توربوشارژر در نرم افزار GT-Power ایجاد می شود. سپس با اعتبارسنجی مدل با داده های ارایه شده توسط شرکت سازنده و حصول اطمینان از دقت مناسب مدل، به مطالعه پارامترهای عملکردی مهم موتور و خطوط عملکردی توربوشارژر تا ارتفاع 30 هزارپایی از جنبه های مختلف پروازی پرداخته می شود. با مطالعه انجام شده مشاهده شد که تا ارتفاع 18 هزارپایی، توربوشارژر مانع از افت شدید پارامترهای عملکردی موتور می شود و از آن به بعد به دلیل رسیدن کمپرسور به ناحیه سرعت بیشینه، شارژ هوای مورد نیاز و جلوگیری از افت عملکرد شدید موتور امکان پذیر نیست. همچنین با مطالعه اثر تغییرات دمای محیط بر عملکرد موتور مشاهده شد که افزایش 40 درجه ای دمای محیط، سبب افت 10 درصدی توان ترمزی و در نتیجه آن افت عملکرد پرنده در هنگام اوج گیری خواهد شد. تاثیرگذاری تغییرات دمای محیط و ارتفاع بر عملکرد موتور، متفاوت است به صورتی که تا رسیدن موتور به ناحیه سرعت بیشینه کمپرسور، اثر گذاری تغییرات دمای محیط محسوس تر بوده و پس از آن، فاکتور ارتفاع مهمتر از دمای محیط خواهد بود.