Diseño conceptual de un turbofan híbrido bifuel mediante GSP
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Título: Diseño conceptual de un turbofan híbrido bifuel mediante GSP
Autor: Wahi Abdeselam, Nizar
Resumen:
[ES] En este trabajo se realiza el diseño conceptual de un aeropropulsor tipo turbofan capaz de operar simultáneamente con queroseno e hidrógeno. Este enfoque es de gran interés tanto para profundizar en la comprensión del diseño de estas máquinas atendiendo al tipo de combustible empleado, como para explorar el potencial del hidrógeno como combustible en la aviación sostenible. Para el análisis, se propone un escenario de operación (trayecto), y unas condiciones de ciclo específicas para el turbofan bicombustible, buscando dimensionar el aerojet para que cumpla la misión, minimizando el consumo específico de combustible sin superar la temperatura máxima del ciclo. La metodología utilizada incluye un análisis paramétrico iterativo que busca optimizar tanto la parte mecánica o núcleo del motor, como la parte propulsora o módulo de fan. Además, se realiza una comparación con un motor convencional de referencia para validar la elección del diseño propuesto. El interés de este trabajo radica en su doble aportación: ofrece una visión práctica del proceso de diseño de un turbofan bicombustible y proporciona datos que pueden ser útiles para evaluar la viabilidad del hidrógeno como combustible alternativo en el sector aeronáutico
[EN] In this work, the conceptual design of a turbofan-type aeropropellant capable of operating simultaneously with kerosene and hydrogen is carried out. This approach is of great interest both to deepen the understanding of the design of these machines based on the type of fuel used, and to explore the potential of hydrogen as a fuel in sustainable aviation. For the analysis, an operating scenario (path) and specific cycle conditions for the bi-fuel turbofan are proposed, seeking to size the aerojet so that it fulfills the mission, minimizing the specific fuel consumption without exceeding the maximum cycle temperature. The methodology used includes an iterative parametric analysis that seeks to optimize both the mechanical part or core of the engine, and the propulsion part or fan module. In addition, a comparison is made with a conventional reference engine to validate the choice of the proposed design. The interest of this work lies in its double contribution: it offers a practical vision of the design process of a bi-fuel turbofan and provides data that can be useful to evaluate the viability of hydrogen as an alternative fuel in the aeronautical sector.
[ES] En este trabajo se realiza el diseño conceptual de un aeropropulsor tipo turbofan capaz de operar simultáneamente con queroseno e hidrógeno. Este enfoque es de gran interés tanto para profundizar en la comprensión del diseño de estas máquinas atendiendo al tipo de combustible empleado, como para explorar el potencial del hidrógeno como combustible en la aviación sostenible. Para el análisis, se propone un escenario de operación (trayecto), y unas condiciones de ciclo específicas para el turbofan bicombustible, buscando dimensionar el aerojet para que cumpla la misión, minimizando el consumo específico de combustible sin superar la temperatura máxima del ciclo. La metodología utilizada incluye un análisis paramétrico iterativo que busca optimizar tanto la parte mecánica o núcleo del motor, como la parte propulsora o módulo de fan. Además, se realiza una comparación con un motor convencional de referencia para validar la elección del diseño propuesto. El interés de este trabajo radica en su doble aportación: ofrece una visión práctica del proceso de diseño de un turbofan bicombustible y proporciona datos que pueden ser útiles para evaluar la viabilidad del hidrógeno como combustible alternativo en el sector aeronáutico
[EN] In this work, the conceptual design of a turbofan-type aeropropellant capable of operating simultaneously with kerosene and hydrogen is carried out. This approach is of great interest both to deepen the understanding of the design of these machines based on the type of fuel used, and to explore the potential of hydrogen as a fuel in sustainable aviation. For the analysis, an operating scenario (path) and specific cycle conditions for the bi-fuel turbofan are proposed, seeking to size the aerojet so that it fulfills the mission, minimizing the specific fuel consumption without exceeding the maximum cycle temperature. The methodology used includes an iterative parametric analysis that seeks to optimize both the mechanical part or core of the engine, and the propulsion part or fan module. In addition, a comparison is made with a conventional reference engine to validate the choice of the proposed design. The interest of this work lies in its double contribution: it offers a practical vision of the design process of a bi-fuel turbofan and provides data that can be useful to evaluate the viability of hydrogen as an alternative fuel in the aeronautical sector.
URI: http://hdl.handle.net/10251/211246
Fecha: 2024-11-04
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ETSID - Trabajos académicos [8797]
Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseño