نرم افزار طراحی موتور هواپیما AED | هوافضای جوان

نرم افزار طراحی موتور هواپیما AED

نرم افزار AED یک ابزار محاسباتی برای طراحی موتورهای توربین گازی هواپیما می باشد. نسخه‌ی اولیه‌ی این نرم افزار در سال ۱۹۷۸ به دست Jack D.Mattingly توسعه یافته است. هدف کلی این نرم افزار جلوگیری از محاسبات خسته کننده و زمان بر در فرایند طراحی موتور هواپیما و در عوض تمرکز بیشتر بر روی مفاهیم و نتایج بدست آمده می‌باشد.

آقای Mattingly کتابی به عنوان Aircraft Engine Design منتشر کرد (برای دیدن سر فصل‌های کتاب روی اینجا کلیک کنید) که این کتاب بیشتر شبیه راهنمایی برای طراحی موتورهای توربینی می‌باشد. طراحی موتور نیاز به انجام محاسبات زیادی دارد که آقای Mattingly برای راحتی کار کسانی که از کتاب ایشان برای طراحی موتور استفاده می‌کنند، نرم افزاری کمکی برای انجام محاسبات فرایند طراحی موتور هواپیما توسعه دادند که این نرم افزار AED نام دارد.

این نرم افزار در طول ۲۰ سال به دست محققان و دانشجویان مختلف توسعه داده شده و بهبود یافته است. به طور کلی نرم افزار AED ابزار کار نویسندگان کتاب‌ها و رساله‌ها در زمینه طراحی موتور توربینی می‌باشد.

ویژگی‌هایی که AED را برای کار در زمینه طراحی موتور هواپیما محبوب کرده است عبارتند از:

  • با وارد کردن ورودی‌های مسئله به نرم افزار، به طراح یادآوری می‌شود که چه فاکتورهایی بر جواب اثر گذارند.
  • این نرم افزار توانایی تبدیل سریع از واحد انگلیسی به واحد جهانی SI و برعکس را دارد و این امر، کار طاقت فرسا و خسته کننده تبدیل واحد را از دوش مهندسان بر می‌دارد.
  • همه‌ی محاسبات انجام شده در این نرم افزار بر اساس مدل‌های فیزیکی و الگوریتم‌های نوین می‌باشد که زمان حل را به حداقل می‌رساند.
  • اکثر نتایج به صورت شکل به نمایش در می‌آید که این کار به کاربر قدرت تحلیل بیشتر خروجی‌ها را می‌دهد. همچنین این خروجی‌ها با مدل‌های جدید کامپیوتر و لپتاپ هماهنگی دارد و می‌توان با فرامین کنترلی مانند موس آنها را بررسی کرد.
  • این نرم افزار وسیله‌ای برای استفاده از کتاب مرجع Aircraft Engine Design می‌باشد و با این نرم افزار می‌توان مفاهیم این کتاب را در طراحی موتور توربینی هواپیما استفاده کرد. اما این نرم افزار در جاهای دیگر نیز استفاده می‌شود.
  • این نرم افزار متشکل از چند بخش اصلی مانند عملکرد سیستمی هواپیما، تحلیل ماموریت و عملکرد موتور است. کاربران قادر به استفاده از موتور‌های ساده‌ی از قبل آماده شده‌ای برای بررسی ‌ای عملکردی می‌باشند.

نرم افزار سیستمی AED (نسخه ی ویندوز منتشر شده در ۲۰۱۲) توانایی تحلیل عملکردی مقدار بار روی پره‌های توربین به مقدار نیروی پیشران تولید شده، بررسی نقشه‌های عملکردی موتور و مصرف سوخت و عملکرد کلی هواپیما را دارد. همچنین، این نرم افزار توانایی بررسی شرایط خارج از نقطه طراحی (off design) موتور توربینی برای پیش بینی عملکرد موتور را دارد. حال به معرفی اجمالی چند بخش مختلف از نرم افزار AED می‌پردازیم.

  • AFTRBNR Program منحصرا به طراحی بخش پس سوز و یا Afterburner اشاره می‌کند. تصویری از پنجره‌ی این بخش را در تصویر زیر مشاهده می‌کنیم.

تصویری از پنجره ی محیط AFTRBNR با داده های پیش فرض

 

  • ATMOS Program: این بخش به محاسبه شرایط جوی محیط می‌پردازد. در این نرم  افزار می‌توان درجه حرارت استاندارد، سرد، گرم و استوایی را انتخاب کرد. تصویر زیر بخشی از این پنجره را نشان می‌دهد.

در این پنجره کاربر توانایی انتخاب چهار نوع هوای مختلف را دارد. هوای استاندارد، هوای گرم، هوای سرد و هوای استوایی

 

  • COMPR Program این بخش به طراحی اولیه‌ی کمپرسور می‌پردازد.

وقتی که برنامه ی اصلی COMPR شروع می شود، این پنجره ظاهر می شود.

 

  • EQL Program این بخش مقدار بهینه‌ی مخلوط هوا با سوخت هیدروکربن را محاسبه می‌کند.

تصویری از یک پنجره از محیط EQL

و همچنین بخش‌های دیگری مانند GASTAB، INLET، KINETX، MAINBRN، NOZZLE، ONX و TURBN می‌توان اشاره کرد که هر کدام مسئول انجام محاسبات بخش‌های مختلف از موتور می‌باشند.

 

در ابتدا آقای Mattingly برای اهداف آموزشی، سری برنامه‌ی تحلیل چرخه‌ی توربین موتور گازی را به همراه جلد اول کتابش منتشر کرد. سپس در سال ۲۰۰۲ سری نرم افزارهای سیستمی AED را برای تحلیل کل موتور توربین گاز منتشر کرد. آخرین تغییر در این برنامه در سال ۲۰۱۶ بود که نسخه‌ی ویندوز سیستم‌های AED به همراه کتاب مرجع  Elements of Propulsion: Gas Turbine and Rocket منتشر شد.

برای دیدن مجموعه کتاب‎هایی که برای طراحی موتور توربینی مفید می‌باشند روی اینجا کلیک کنید.

 

 

منابع:

https://www.plm.automation.siemens.com/en/products/lms/engineering/jet-engine-design.shtml

http://www.aircraftenginedesign.com/index.html

 

 

 

 


 

 

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا معادله امنیتی را وارد کنید. * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.