Analisis Parametrico

ANÁLISIS PARAMÉTRICO DE CICLOS

INTRODUCCIÓN
En el presente trabajo se realizara el análisis paramétrico de los ciclos ideales turbofan, turbojet y turboprop; se realizaran graficas de la relación de compresión vs el empuje específico para determinar la mejor relación de compresión una vez que se haya elegido el motor adecuado para la aeronave.
Una vez elegido el motor que nos brinde lasmejores prestaciones que necesita nuestra aeronave se realizara el cálculo del ciclo real para este motor.

ANÁLISIS PARAMÉTRICO
El análisis paramétrico del ciclo determina el desempeño del motor en diferentes condiciones de vuelo y valores de diseño elegidos (ejemplo relación de compresión) y límites de diseño (ejemplo temperatura de salida de la cámara de combustión).
El objetivo principal delanálisis paramétrico del ciclo, es describir los parámetros de desempeño del motor (primeramente el empuje F y el consumo especifico de combustible), las opciones de diseño (relación de presiones del compresor, relación de presiones del fan, relación de bypass, etc.), límites de diseño (temperatura de salida de la cámara de combustión, presión a la salida del compresor, etc.) y las condiciones deambientales de vuelo (numero de Mach, temperatura ambiente, etc.).
Del análisis paramétrico del ciclo podemos determinar fácilmente que tipo de motor (por ejemplo turbofan) y las características de diseño de los componentes (rango de opciones de diseño) satisfacen mejor una necesidad particular.

DESARROLLO
Se eligió la aeronave Embraer Legacy para la cual le asignaremos el motor que mejorse ajuste a las necesidades de la aeronave.

Las características de la aeronave son las siguientes:
* Tripulación: 3 (piloto, copiloto, azafata opcional)
* Capacidad: 16 pasajeros
* Longitud: 26,33 m (86 pies 5 pulgadas)
* Envergadura: 21,17 m (68 pies 11 pulgadas)
* Altura: 6,76 m (22 pies 2 pulgadas)
* Peso en vacío: 16000 kg (35274 lb)
* Peso máximo aldespegue: 22500 kg (49604 lb)
* Velocidad máxima: 834 km/h (450 nudos)
* Alcance: 6019 kilómetros
* Techo de servicio: 12496 m (41000 pies)
* Relación empuje-peso: 0.42:1
MOTORES AIRBREATHING
Se procederá a hacer el análisis paramétrico ideal para los motores turbojet, turbofan y turboprop, y asi poder identificar cual de ellos se adapta mas a las necesidades requeridas.
CONDICIONES DE VUELOLa información de la aeronave nos dice que esta opera a 41,000 pies de altura, donde la temperatura de acuerdo a la ISA es de 216.661 K
ANÁLISIS PARAMÉTRICO
MOTOR TURBOJET



Datos a la Entrada |
Kc | 1.4 | | Rc | 0.287 | KJ/Kg*K | τr | 1.128 | |
Kt | 1.35 | | a0 | 295.053214 | | Tt4 | 1666.666 | *K |
Cpc | 1.005 | KJ/Kg*K | T0 | 216.666 | *K | τλ | 7.69232828 | |
Cpt |1.096 | KJ/Kg*K | M0 | 0.8 | |   | | |
hpR | 42800 | KJ/Kg | V0 | 231.666 |   |   |   |   |

πc | τc | f | τt | F/m0 | V9/a0 | S | ηT | ηp | η0 |
2 | 1.21901365 | 0.032139806 | 0.96788392 | 661.582136 | 3.04224684 | 4.858E-05 | 0.27275234 | 0.41642301 | 0.11358035 |
4 | 1.48599429 | 0.030607653 | 0.92873399 | 818.537206 | 3.57420197 | 3.7393E-05 | 0.40341304 | 0.36578101 | 0.14756083 |6 | 1.66851044 | 0.029560227 | 0.90196989 | 877.974978 | 3.7756496 | 3.3669E-05 | 0.46867289 | 0.34967713 | 0.16388419 |
8 | 1.81144733 | 0.028739939 | 0.88100968 | 909.048957 | 3.88096613 | 3.1615E-05 | 0.51059862 | 0.34180978 | 0.1745276 |
10 | 1.93069773 | 0.028055583 | 0.86352285 | 927.528046 | 3.94359581 | 3.0248E-05 | 0.54082671 | 0.33729687 | 0.18241916 |
12 | 2.03393701 |0.027463112 | 0.84838388 | 939.221422 | 3.98322722 | 2.924E-05 | 0.56413359 | 0.33450219 | 0.18870392 |
14 | 2.12551979 | 0.026937535 | 0.83495422 | 946.818831 | 4.00897651 | 2.8451E-05 | 0.58291387 | 0.33271113 | 0.19394193 |
16 | 2.20817903 | 0.026463169 | 0.8228331 | 951.750616 | 4.02569141 | 2.7805E-05 | 0.59852674 | 0.33155871 | 0.19844675 |
18 | 2.28375382 | 0.02602946 | 0.81175084 |...