Badania symulacyjne szyny paliwowej lotniczego silnika gwiazdowego metodą CFD

W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych przepływu paliwa przez szynę paliwową projektowanego układu wtryskowego do lotniczego tłokowego silnika gwiazdowego. Przedstawiono opracowany model trójwymiarowy do obliczeń CFD (Computational Fluid Dynamic) obejmujący szynę paliwową wraz z elementami doprowadzenia paliwa do wtryskiwaczy. Nietypowość tej konstrukcji polega na kształcie szyny (torus o średnicy wewnętrznej 630 mm), oraz ilości przepływającego przezeń paliwa (około 30 l/min). Badania symulacyjne przeprowadzono w programie STAR-CD. Celem badań symulacyjnych było określenie lokalnych zmian ciśnienia i prędkości przepływu przy króćcu wtryskiwacza szyny paliwowej. Analiza obejmowała prędkości przepływu oraz ciśnienia w wybranym punkcie konstrukcji. Badania przeprowadzono dla dwóch przypadków. Pierwszy to ciągły wypływ paliwa ze wszystkich wtryskiwaczy, drugi to stany dynamiczne zachodzące w czasie otwarcia wtryskiwacza.

---

The paper presents the results of the simulation tests of the flow of fuel through the fuel rail for the designed radial aircraft engine. A 3D model has been developed for CFD (Computational Fluid Dynamic) calculations including the fuel rail and elements supplying the fuel to the injectors. This design is atypical due to: the shape of the rail – a torus with internal diameter 630 mm, and the fuel flow rate of approximately 30 l/min. Simulation tests were carried out using STAR-CD software. The objective of simulation tests was to determine flow characteristics of the fuel rail design. Analysis covered flow velocity and pressure at selected points of the design. The tests were conducted for two cases. The first covered constant fuel flow from all injectors; the second covered dynamic states that take place when the injector is opened.