KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / International Journal of Thermodynamics / 2006 / Cilt: 9 - Sayı: 4

Development of a novel modular simulation tool for the exergy analysis of a scramjet at cruise condition

Scramjet motorunun sefer şartlarında ekserji analizi için yeni bir modüler benzetim aracının geliştirilmesi

Valentina AMATI
Enrico SCIUBBA
Claudio BRUNO
Domenico SIMONE
Sayfa
181–191
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bütün heasaplar , enerji dönüşüm süreçleri için kullanılan ve kendi geliştirdiğimiz bir modüler süreç benzetim kodu CAMEL ile yapılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmanın kapsamı çifttir: Birincisiuzay itki sistemlerinin tasarım ve eniyileme aşamasında ekserji yaklaşımını iyileştirmek; ikincisi, Scramjet motorununfarklı konfigurasyonlarının sınırlarını ve imkanlarını analiz etmek için modüler bir benzetim aracı geliştirmek.Taşıt "uçan kontrol hacmi" olarak düşünüldü ve bir Büyük Kompleks Enerji Sistemi ("LCES") olarak ele alınarak herbir elementer parça için kütle ,enerji ve ekserji dengeleri uygulanarak ilgili kayıpların hesaplanması amaçlandı.
📊
Temel Bulgular & Veri:Hidrojen yakıtlı bir scramjetin enerji ve ekserji analizleri sunuldu ve yöntemin ilk uygulaması olarak tartışıldı.Yöntem ilerde$H_2$-farklı yakıtlı, farklı scramjet konfigürasyonlarına kadar yaygınlaştırılacaktır:Ekserji bazlı performans mukayesesi sonuçta enerji ve itme kuvveti bazlı analizleri tamamlayacaktır.
💡
Sonuç & Katkı:Bütün heasaplar , enerji dönüşüm süreçleri için kullanılan ve kendi geliştirdiğimiz bir modüler süreç benzetim kodu CAMEL ile yapılmıştır.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalışmanın kapsamı çifttir: Birincisiuzay itki sistemlerinin tasarım ve eniyileme aşamasında ekserji yaklaşımını iyileştirmek; ikincisi, Scramjet motorununfarklı konfigurasyonlarının sınırlarını ve imkanlarını analiz etmek için modüler bir benzetim aracı geliştirmek.Taşıt "uçan kontrol hacmi" olarak düşünüldü ve bir Büyük Kompleks Enerji Sistemi ("LCES") olarak ele alınarak herbir elementer parça için kütle ,enerji ve ekserji dengeleri uygulanarak ilgili kayıpların hesaplanması amaçlandı. Hidrojen yakıtlı bir scramjetin enerji ve ekserji analizleri sunuldu ve yöntemin ilk uygulaması olarak tartışıldı.Yöntem ilerde$H_2$-farklı yakıtlı, farklı scramjet konfigürasyonlarına kadar yaygınlaştırılacaktır:Ekserji bazlı performans mukayesesi sonuçta enerji ve itme kuvveti bazlı analizleri tamamlayacaktır. Bütün heasaplar , enerji dönüşüm süreçleri için kullanılan ve kendi geliştirdiğimiz bir modüler süreç benzetim kodu CAMEL ile yapılmıştır.

Abstract

The scope of this work is twofold: first, to perfect the exergy approach to the design and optimization of aerospace propulsion s>stems; second, to develop a modular simulation tool in order to analyze potentialities and limits of different configurations of a scramjet engine. The vehicle is considered a "flying control volume" and is treated as a Large Complex Energy System ("LCES") to which systems balances (mass, energy, exergy) are applied to calculate the relevant losses for each one of its elementary devices. An energy and exergy analysis of a hydrogenrfueled scramjet is presented and discussed as a first application of the procedure that shall be extended to the analysis of different scramjet-çonfigurations, fueled by $H_2$-alternative fuels: an exergy-based performance comparison can consequently complement an energy and thrust-based analysis.All calculations have been performed with CAMEL®, an "in-house" modular process simulator code for energy conversion processes.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

AMATI, V., SCIUBBA, E., BRUNO, C., SIMONE, D. (2022). Development of a novel modular simulation tool for the exergy analysis of a scramjet at cruise condition. International Journal of Thermodynamics, Cilt: 9 - Sayı: 4, 181–191. https://ajindex.com/articles/541998

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (18)

  1. Anderson, J. D., Jr, 2005,
  2. Introduction to flight, McGraw Hill International Edition,
  3. Singapore. Baehr, H. D., 1979,
  4. The Exergy of Fuels, BWK, v. 31, n. 7, pp. 292-297 (in German). Baehr, H. D., Schmidt, E. F., 1963, Definition and Calculation of the Exergy of Fuels, BWK, v. 15, n. 8, pp. 375-381 (in German). Bejan, A., Siems, D. L., 2001, The Need for Exergy Analysis and Thermodynamic Optimization and Aircraft Development, Exergy Int. J., Vol. 1 (No. 1), pp. 1.4-24.
  5. Bejan, A., Tsatsaronis, G., Moran, M., 1996,
  6. Thermal design and optimization, J. Wiley. Bottini, H., Bruno, C, Sciubba, E. 2003, Exergy Analysis of a Scramjet Operating at Cruise Conditions with an on-Board Fuel Reformer, presented at the European workshop on exergy analysis for aerospace application, Bourges, August 26-28.
  7. Brewer, G. D., 2000,
  8. Hydrogen aircraft technology, CRC press, Boca Raton, Florida. Brilliant, H. M., 1995, Analysis of Scramjet Engines Using Exergy Methods, AIAA 95-2767.
  9. Bruno C., Filippi, M., 2002, Reforming and Pyrolisis of Liquid Hydrocarbons and Partially Oxidised Fuels for Hypersonic Propulsion, in: Combustion and Energetic Materials, Kuo, Kenneth K., De Luca, Luigi T. eds., Begell House, Inc., NY-Wallingford U.K. Curran, E. T., Murthy S, N. B., 2000,-
  10. Scramjet Propulsion, Progress in astronautics and aeronautics, Vol. 189, AIAA. Fiorini, P., Sciubba, E., 2005 (a), A Novel Modular Simulation Code for ' Multi-Stage Flashing Desalination Plants, ATC 2005
  11. Conference, Istanbul, Turkey, May 2005
  12. Fiorini, P., Sciubba, E., 2005 (b), Modular simulation and Thermoeconomic Analysis of a Multi-Effect Distillation desalination plant, Proc of ECOS2005,
  13. Trondheim, Norway, June 2005.
  14. Hayser, W. H., Pratt, D. T., 1994,
  15. Hypersonic Airbreathing Propulsion, AIAA Education Series, Washington. Horlock, J., 1999, Thermodynamic Availability and Propulsion, AIAA ISABE 99-741.
  16. Kotas, T., 1985, The exergy method of thermal plants analysis, Butterworth. Kurabelnikov, A. V., Kuranov, A. L., 2003, Low-Temperature Steam Reforming of Liquid Hydrocarbon Fuel, 4I'U Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, January, Reno, Nevada, AIAA 2003-1167.
  17. Lanzafame, R., Messina M., 2000, A new Interpolating Polynomial for the Evaluation ofGas Enthalpy (in Italian), La Termotecniea, n°11, November. Lienhard, J. H., 1981,
  18. A heat transfer textbook, Prentice Hall, Inc., Englewood Cliffs, NJ. Moorhouse, D. J., Hoke, C. M., 2002, Thermal Analysis of Hypersonic Inlet Flow with Exergy-Based Design Methods, Int. J. Appl