کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5475423 1521411 2017 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A method to improve the efficiency of an electric aircraft propulsion system
ترجمه فارسی عنوان
یک روش برای بهبود کارایی سیستم نیروی هوایی الکتریکی
کلمات کلیدی
سیستم نیروی هوایی الکتریکی، کارایی در فاز صعود، کارایی در فاز کروز، مصرف انرژی،
ترجمه چکیده
یک سیستم نیروی هوایی الکتریکی با استفاده از یک موتور با کارایی بالا برای تولید رانندگی برای هواپیماهای الکتریکی. با این حال، می تواند برای حفظ راندمان بالا برای پروانه زمین ثابت، که معمولا در هواپیماهای الکتریکی استفاده می شود، از طریق تمام مراحل پرواز، چالش برانگیز باشد. در این مقاله نیازهای نیروی هوایی الکتریکی در طول صعود و فاز کروز با توجه به مشخصات پرواز مورد بررسی قرار گرفته و مدلی برای تخمین مصرف انرژی در هر پرواز ارائه می دهد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که بهره وری در مراحل صعود و کروز ممکن است بر مصرف انرژی یک هواپیما الکتریکی تأثیر بگذارد. کارایی در طول فاز صعود می تواند تأثیر قابل توجهی بر ظرفیت سیستم نیروی هوایی الکتریکی داشته باشد. بر اساس نتایج فوق الذکر، در این مقاله یک رویکرد جدید برای دستیابی به کارایی بالا ارائه شده است که در آن، نقاط کارآیی سیستم نیروی هوایی الکتریکی در فصول صعود و کروز، با حل یک مشکل بهینه سازی با به حداقل رساندن مصرف انرژی در هر پرواز به عنوان تابع هدف و تحت محدودیت هایی که مرحله های صعود و کروز باید موفقیت آمیز باشد. برای اهداف تست، روش پیشنهادی برای طراحی سیستم نیروی هوایی الکتریکی در یک موتور دوتایی خاص طراحی شده است. نتایج تجربی حاصل از پروازهای واقعی نشان می دهد که روش پیشنهادی می تواند مصرف انرژی الکتریکی بیش از 10 درصد را کاهش دهد، در حالی که کاهش تقاضای ظرفیت سیستم نیروی هوایی الکتریکی کاهش می یابد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
یک روش برای بهبود کارایی سیستم نیروی هوایی الکتریکی
چکیده انگلیسی
An electric aircraft propulsion system utilizes a high efficiency motor to generate thrust for electric aircraft. However, it can be challenging to maintain high efficiency for the fixed pitch propeller, which is commonly used in electric aircraft, through all phases of the flight. This paper investigates the power demands of the electric aircraft during the climb and the cruise phases according to the flight profile, and presents a model to estimate the energy consumption per flight. Simulation results suggest that the efficiency in the climb and the cruise phases can affect the energy consumption of an electric aircraft. Efficiency during the climb phase can have a significant effect on the capacity of the electric aircraft propulsion system. Based on the aforementioned results, this paper proposes a novel approach to achieve high efficiency, in which the optimal efficiency points of the electric aircraft propulsion system in the climb and the cruise phases can be obtained by solving an optimization problem with minimizing the energy consumption per flight as the object function and under the constraints that the climb and cruise phases must be successful. For testing purposes, the proposed method is adopted to the design of the electric aircraft propulsion system on a specific two-seater electric aircraft. Experimental results obtained from real flights suggest that the proposed method can reduce the energy consumption of the electric aircraft by over 10%, while reducing the capacity demand for the electric aircraft propulsion system.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy - Volume 140, Part 1, 1 December 2017, Pages 436-443
نویسندگان
, , , ,