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Dissertação

{pt_PT=Development of a sensor for performance studies of the CFM56-3 engine} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=O compressor de alta pressão é um dos principais focos quando se realiza manuntenção a um motor turbofan. Para estudar a performance deste componente é fundamental conhecer os valores de temperatura e pressão à sua entrada e saída. No contexto desta tese, foi desenvolvido e produzido um sensor capaz de medir estas variáveis para o motor CFM56-3, concretamente para a secção 25 que se posiciona antes do compressor de alta pressão. Com estes dados, e utilizando o software Gasturb™ cálculos de performance foram efectuados conduzindo a dois estudos. No primeiro estudo foi avaliada a influência da folga do topo das pás na performance do compressor de alta pressão. O seu efeito em quatro parâmetros de performance, eficiência do compressor, razão de pressões, eficiência politrópica e caudal mássico corrigido, foi analisado. Obteve-se curvas com uma tendência incorrecta, levando à conclusão de que para estudar esta variável, uma abordagem que inclua mais elementos do compressor é necessária. O segundo estudo, consistiu em analisar a influência de utilizar um sensor como o mencionado previamente, nos cálculos de performance de um compressor de alta pressão. O criador do Gasturb™ Joachim Kurzke e a CFM recomendam soluções alternativas para quando os valores da secção 25 não são conhecidos. Estas soluções são comparadas com os resultados obtidos com o sensor, calculando as quatro variáveis mencionadas acima e avaliando as suas diferenças. Os resultados conduziram a uma desconfiança em relação à correlação da CFM e suportam a necessidade de desenvolvimento de sensores semelhantes ao desenvolvido nesta tese., en=The high pressure compressor is one of the main focus when performing maintenance to a turbofan engine. To study the performance of this component, it is important to know the temperature and pressure values at its entrance and exit. For this thesis, a sensor capable of measuring these variables for the CFM56-3 engine was developed and produced for section 25, the one before the high pressure compressor. With this data and using the Gasturb™ software, performance calculations were done which led to two studies. The first study is related to the blade tip clearance influence on the performance of the high pressure compressor. Its effect on four performance parameters was analysed, the overall compressor efficiency, the pressure ratio, the polytropic efficiency and the corrected mass flow. The results obtained were erroneous, which led to the conclusion that to study this variable an approach which includes more variables of the compressor is necessary. The second study performed, analysed the influence of having a sensor as the one previously mentioned, on the performance calculations of the high pressure compressor. The developer of Gasturb™ Joachim Kurzke, and CFM suggest alternative solutions when the thermodynamic values at section 25 are not measured. These solutions are compared with the results obtained using the sensor, by calculating the four variables aforementioned and evaluating their differences. The results led to some suspicion on the accuracy of the CFM correlation and support the development of similar sensors to properly study the high pressure compressor.}
Keywords: {pt=Motor turbofan, Compressor de alta pressão, Sensor de temperatura, Sensor de pressão, Folga de topo da pá, Gasturb™, en=Turbofan engine, High pressure compressor, Temperature sensor, pressure sensor, Blade tip clearance, Gasturb™}

Discussão: novembro 23, 2017, 14:0