추가연료 공급,회송량에 따른 항공기내 연료온도 변화에 대한 수치해석적 연구

Abstract

항공기내 연료온도의 변화가 유한차분식에 의하여 해석되었다. 항공기의 여러 임무 가운데 근접항공지원 임무가 20% hot day 외부대기 조건과 함께 이음속 영역에서 고려되었다. 수정 Dufort-Frankel기법의 explicit방법에 의해 수치계산이 수행되었다. 항공기는 난류유동장내에 있는 것으로 가정되었다. 추가 연료공급-회송 개념을 갖는 항공기 연료시스템 모델이 고려되었다. 본 해석의 결과로써, 추가연료 공급이 증가함에 따라 연료탱크의 온도는 상승함을 보인 반면, 엔진 입구에서의 연료온도는 몇몇 비행단계 및 엔진 연료요구량이 많은 구간을 제외하고는 감소함을 보였다. 본 해석으로부터, 추가 연료공급-회송개념을 사용한 연료시스템이 엔진입구 연료온도를 낮추기 위한 효과적인 방법임을 나타났다. 또한, 연료/오일 열교환기로 흐르는 연료유동량이 연료온도 변화에 중요한 인자임이 밝혀졌다. A transient analysis on fuel temperatures in an aircraft was studied using the finite difference method. Numerical calculation was performed by an explicit method of modified Dufort-Frankel scheme. Among various missions, close air support mission was considered with 20% hot day ambient condition in subsonic region. The aircraft was assumed to be in turbulent flow. The fuel system model with additional fuel supplies and return concept was considered. As a result of this analysis, the fuel tank temperatures have increased with the increase of the additional fuel supplies. In contrast to tank temperatures, the fuel temperature at the engine inlet has decreased with the increase of additional fuel supplies except in some in-flight phases having high engine fuel flow. From this analysis, the fuel system with the additional fuel supplies and return concept has been shown to be an effective method to decrease the engine inlet fuel temperature. Also, it has been shown that fuel flow rate through fuel/oil heat exchanger is a key factor influencing fuel temperature.