Návrh proudového motoru do 1 kN tahu s vodíkem jako palivem
Loading...
Date
Authors
Mikulenka, Karel
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
V této práci je čtenář obeznámen s historickým vývojem leteckých turbínových motorů využívajících vodík jako palivo. Je proveden výpočet tepelného oběhu malého motoru s tahem do 1 kN, jenž je v dnešní době využívaný pro balistické střely nebo cvičné drony. Na základě zadaných parametrů je vybrán typ kompresoru, a sice radiální. Výpočet parametrů radiálního kompresoru a jeho kontrola v software EES. Uvedení problematiky spalovacích komor pro letecké motory a výpočet bilance spalovací komory. Výpočet turbínové části motoru a návrh jejího lopatkování. Výpočet trysky pro expanzi do atmosféry a příslušný tah motoru. Porovnání dosavadních projektů zabývajících se vodíkovým pohonem v letectví s jejich konvenčním protějškem a porovnání jejich proveditelnosti vůči projektům, využívajícím jiných obnovitelných paliv.
This thesis includes a brief history of jet engines using hydrogen as fuel. Calculation of thermodynamics of small engine with thrust up to 1 kN which is in modern day used in practice drones or ballistic missiles will be conducted. Given initial parameters compressor selected is of radial type. Calculation of radial compressor and its verification in EES software. Issue of combustion chambers is presented and calculation of chamber balance is carried out. Computation of turbine and blading layout. Proposal of jet for expansion into atmosphere and engine thrust. Comparison of contemporary projects researching hydrogen propulsion in aerospace with their conventional counterparts and assessing their feasibility compared to other types of renewable fuels.
This thesis includes a brief history of jet engines using hydrogen as fuel. Calculation of thermodynamics of small engine with thrust up to 1 kN which is in modern day used in practice drones or ballistic missiles will be conducted. Given initial parameters compressor selected is of radial type. Calculation of radial compressor and its verification in EES software. Issue of combustion chambers is presented and calculation of chamber balance is carried out. Computation of turbine and blading layout. Proposal of jet for expansion into atmosphere and engine thrust. Comparison of contemporary projects researching hydrogen propulsion in aerospace with their conventional counterparts and assessing their feasibility compared to other types of renewable fuels.
Description
Keywords
Letecký motor, proudový motor, vodík, vodíkový motor, vodíkové palivo, turbínový motor, motor do 1 kN, radiální kompresor, spalovací komora, axiální letecká turbína, tryska, obnovitelná paliva, SAF, Aircraft engine, jet engine, hydrogen, hydrogen engine, hydrogen fuel, turbine engine, engine with 1 kN thrust, radial compressor, combustion chamber, axial aerospace turbine, jet, renewable fuel, SAF
Citation
MIKULENKA, K. Návrh proudového motoru do 1 kN tahu s vodíkem jako palivem [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Energetické inženýrství
Comittee
prof. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jan Fiedler, Dr. (místopředseda)
Ing. Pavel Milčák, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Škorpík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Skála, CSc. (člen)
Date of acceptance
2023-06-15
Defence
Student odprezentoval obsah své diplomové práce. Otázky oponenta byly zodpovězeny.
V průběhu obhajoby byly položeny tyto doplňující otázky:
1) Jak se volil stupeň reakce? - Zodpovězeno;
2) Jak se uvažovalo skladování vodíku? - Zodpovězeno
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení