Estudo de parâmetros termodinâmicos e mecânicos para análise de desempenho em motores aeronáuticos modelo turbofan

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fidelis, Talita da Cruz
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/31610
Resumo: O presente trabalho estuda parâmetros termodinâmicos e mecânicos, de um motor aeronáutico, modelo turbofan. Os indicadores de performance são medidos em testes em banco de provas com as eficiências do compressor e da turbina de alta pressão. Estes são de extrema importância, não somente para a evoluçào na indústria aeronáutica, como na operação das companhias aéreas e também para as oficinas que realizam a manutenção e restauração destes equipamentos. Desta criticidade, surge a necessidade de que, em situações de motores que chegam na etapa de teste sem atender os requisitos mínimos de performance, exista uma metodologia para melhor direcionar os esforços durante realização de um retrabalho. O modelo proposto neste trabalho surge como uma possibilidade de melhor interpretar as informações que são coletadas durante o teste do motor, como temperaturas e pressões nas principais estações termodinâmicas, de forma que estas possam servir como indicador dos fatores que mais impactam negativamente o desempenho do equipamento. Dados de teste serão coletados de amostras de motores de mesmo modelo de turbofan disponível no mercado. Com este banco de dados, serão calculadas as eficiências isentrópicas do compressor de alta pressão e da turbina de alta pressão. Posteriormente, uma correlação destas com os principais parâmetros de performance (empuxo, consumo específico de combustível, margem de EGT e margem de rotação dos eixos de alta e baixa pressão) será feita com o auxílio de análises numéricas e gráficas para melhorar a acuracidade da análise do ciclo termodinâmico. Esses dados sofrerão um tratamento para identificação de correlação entre os mesmos. As informações do estudo de caso serão fornecidas em teste de motores após o processo de manutenção. O nível de serviço da turbina e compressor serão avaliados com os valores de eficiência calculados, junto com o grau de maturidade dos mesmos
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Desta criticidade, surge a necessidade de que, em situações de motores que chegam na etapa de teste sem atender os requisitos mínimos de performance, exista uma metodologia para melhor direcionar os esforços durante realização de um retrabalho. O modelo proposto neste trabalho surge como uma possibilidade de melhor interpretar as informações que são coletadas durante o teste do motor, como temperaturas e pressões nas principais estações termodinâmicas, de forma que estas possam servir como indicador dos fatores que mais impactam negativamente o desempenho do equipamento. Dados de teste serão coletados de amostras de motores de mesmo modelo de turbofan disponível no mercado. Com este banco de dados, serão calculadas as eficiências isentrópicas do compressor de alta pressão e da turbina de alta pressão. Posteriormente, uma correlação destas com os principais parâmetros de performance (empuxo, consumo específico de combustível, margem de EGT e margem de rotação dos eixos de alta e baixa pressão) será feita com o auxílio de análises numéricas e gráficas para melhorar a acuracidade da análise do ciclo termodinâmico. Esses dados sofrerão um tratamento para identificação de correlação entre os mesmos. As informações do estudo de caso serão fornecidas em teste de motores após o processo de manutenção. O nível de serviço da turbina e compressor serão avaliados com os valores de eficiência calculados, junto com o grau de maturidade dos mesmosThe present work analyses thermodynamic and mechanical parameters of an aeronautical engine, based on a turbofan model. Performance indicators are measured in a test bench tests with the efficiency of the compressor and high pressure turbine. These are extremely important, not only for developments in the aeronautical industry, but also in the operation of airlines and also for the workshops that carry out the maintenance and restoration of this equipment. From this point of view, there is a need for, in situations where engines arrive at the test bench without meeting the minimum performance requirements, a methodology to better direct efforts during rework. The model proposed in this work appears as a possibility to better interpret the information that is collected during the engine test, such as temperatures and pressures in the main thermodynamic stations, so that they can serve as an indicator of the factors that most negatively impact the performance of the equipment. . Test data will be collected from engine samples of the same turbofan model available on the market. With this database, the isentropic efficiencies of the high-pressure compressor and the high-pressure turbine will be calculated. Subsequently, a correlation of these with the main performance parameters (thrust, specific fuel consumption, EGT margin and rotation margin of the high and low pressure axles) will be made with the aid of numerical and graphical analyzes to improve the accuracy of the thermodynamic cycle evaluation. This data will be processed to identify correlations between them. Case study information will be provided in engine testing after the maintenance process. The service level of the turbine and compressor will be evaluated with the calculated efficiency values, together with their degree of maturity75 p.Pinheiro, Isabela FlorindoPardal, Juan ManuelJurumenha, DiegoFidelis, Talita da Cruz2023-12-20T20:05:02Z2023-12-20T20:05:02Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfFIDELIS, Talita da Cruz. Estudo de parâmetros termodinâmicos e mecânicos para análise de desempenho em motores aeronáuticos modelo turbofan. 2023. 75 f. 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