Análise Paramétrica de um Motor Turbofan com Detonação

• Autor(a) principal: Gonçalves, Gonçalo Nuno Monteiro
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/8867
• topic: Alta Razão de Bypass; Análise Paramétrica; Chapman-Jouguet; Detonação; Motor de Detonação Pulsada; Motor Turbofan; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Aeronáutica

De modo a tentar responder às necessidades de uma indústria cada vez mais exigente, a busca por novos tipos e sistemas de propulsão é cada vez mais intensa. Objetiva-se assim com este trabalho dar um contributo para esta procura, propondo-se estudar o desempenho de um motor turbofan de alta razão de bypass com uma combustão por detonação. Este tipo de motor, ao qual chamamos motor híbrido, será analisado parametricamente, e comparado com um motor turbofan convencional. As análises a ambos os motores são semelhantes, utilizando-se o mesmo procedimento, baseado em balanços de energia e compressões e expansões isentrópicas e politrópicas de forma a estudar parâmetros como a tração específica, o consumo específico de tração e o rendimento global. Parâmetros que afetam diretamente o desempenho do motor, como a razão de bypass, as razões de pressão da fan e do compressor de alta pressão, e a temperatura de entrada na turbina são utilizados como variáveis. A diferença entre as duas análises reduz-se à estação da câmara de combustão, na qual no motor híbrido, é efetuado um estudo da pressão usando um método formulado por Endo e Fujiwara, de forma a substituir os valores da câmara de combustão do motor convencional. São utilizados softwares como o Matlab para conduzir as análises paramétricas de ambos os motores, e o CEA (Chemical Equilibrium with Applications) para o estudo de parâmetros de Chapman-Jouguet da detonação que serão depois utilizados no método de Endo e Fujiwara. Os resultados destas análises são extensos, e demonstram que um motor turbofan com uma combustão por detonação terá não só ganhos de tração específica, como também reduções no consumo específico de tração.