Evaluation of the Potential of Recuperator on a 300-kW Turboshaft Helicopter Engine
Translated title:
Bewertung des Rekuperatorpotenzials eines 300-kW-Turbowellen-Hubschraubermotors
Author:
Zhang, Chengyu
Year:
2020
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
Fakultät für Maschinenwesen
Advisor:
Gümmer, Volker (Prof. Dr.)
Referee:
Gümmer, Volker (Prof. Dr.); Klein, Harald (Prof. Dr.)
Language:
en
Subject group:
MAS Maschinenbau; VER Technik der Verkehrsmittel
TUM classification:
VER 630d; MAS 590d
Abstract:
In this thesis, an integrated rotorcraft multidisciplinary simulation framework has been developed to comprehensively evaluate the potential of the rotorcraft adopting a recuperator under various flight conditions as well as at mission levels. Through the execution of multi-objective genetic algorithm (GA) optimization, the Pareto front model is derived qualifying the associated interdependency and trade-off between the fuel saving potential and recuperator weight penalty. The proposed methodology proves to be a computationally efficient tool for the multidisciplinary design and optimization of the recuperated rotorcraft powerplant system.
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In this thesis, an integrated rotorcraft multidisciplinary simulation framework has been developed to comprehensively evaluate the potential of the rotorcraft adopting a recuperator under various flight conditions as well as at mission levels. Through the execution of multi-objective genetic algorithm (GA) optimization, the Pareto front model is derived qualifying the associated interdependency and trade-off between the fuel saving potential and recuperator weight penalty. The proposed methodolo...
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Translated abstract:
In dieser Arbeit wurde ein integriertes multidisziplinäres Simulationssystem für Drehflügler entwickelt, um das Potenzial des Drehflüglers für den Einsatz eines Rekuperators unter verschiedenen Flugbedingungen sowie auf Missionsebene umfassend zu bewerten. Durch die Ausführung einer Optimierung mit einem genetischen Algorithmus mit mehreren Zielsetzungen (GA) wird das Pareto-Frontmodell abgeleitet, das die damit verbundene Abhängigkeit und den Kompromiss zwischen dem Kraftstoffeinsparpotenzial und der Gewichtsstrafe für den Rekuperator qualifiziert. Die vorgeschlagene Methodik erweist sich als rechnerisch effizientes Werkzeug für die multidisziplinäre Auslegung und Optimierung eines derart modifizierten Triebwerkssystems für Drehflügler.
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In dieser Arbeit wurde ein integriertes multidisziplinäres Simulationssystem für Drehflügler entwickelt, um das Potenzial des Drehflüglers für den Einsatz eines Rekuperators unter verschiedenen Flugbedingungen sowie auf Missionsebene umfassend zu bewerten. Durch die Ausführung einer Optimierung mit einem genetischen Algorithmus mit mehreren Zielsetzungen (GA) wird das Pareto-Frontmodell abgeleitet, das die damit verbundene Abhängigkeit und den Kompromiss zwischen dem Kraftstoffeinsparpotenzial u...
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