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Aeorreactores 5º cursoUnidad docente de PropulsiónUnidad docente de Propulsión

¿ ANÁLISIS DEL RUIDO AERODINÁMICO ?

PRACTICAS DEL LABORATORIO PROPULSION

ARQUITECTURA DE MOTORES

ACTUACIONES CAMARAS DE COMBUSTION DE TURBORREACTORES

ACTUACIONES DE VENTILADORES CENTRIFUGOS

CARACTERIZACION DE INYECTORES

Gregorio López Juste

CARACTERIZACION DE INYECTORES

ACTUACIONES DE TURBORREACTORES

ACTUACIONES CÁMARA DE COMBUSTIÓN

El objetivo de la práctica consiste en la determinación experimental de las actuaciones de una cámara de combustiónexperimental de las actuaciones de una cámara de combustión continua de aerorreactores.Tratamiento de los archivos de datos. Eliminación de medidas falsas, cálculo de valores medios, etc.

• Obtener el ηq a partir de las medidas de IECO e IEHC y• Obtener el ηq a partir de las medidas de IECO e IEHC y representar:

• Relación con el parámetro P.L.F.• Con el ηq experimental y la hipótesis de combustión diluida,

bt l T4t l lid d l á d b tióobtener la T4t a la salida de la cámara de combustión y compararla con la medida experimentalmente. Para el cálculo de la T4t media a la salida a partir de las medidas experimentales, realizar un promedio suponiendo perfil de velocidad y presión uniforme en la sección de medida de las temperaturas (ver figuras:uniforme en la sección de medida de las temperaturas (ver figuras: perfil de velocidades medidos experimentalmente en dicha sección, posición radial de los termopares)

• Obtener el ηq estimado a partir del modelo “Reaction Rate Parameter” (Matingly pp. 313-315) y la geometría de la cámara ( g y pp ) y g(ver figura), y compararlo con el obtenido experimentalmente en función de G y f.

• Observación de posibles inestabilidades de combustión (detección acústica).


• Emisiones de óxidos de nitrógeno función de G y f

ESQUEMA DE LAESQUEMA DE LAINSTALACIÓN


Características nominales de la cámara de combustión ensayada:Gasto de aire total: G = 1.75 kg/sPresión de entrada: P3t = 323400 PaTemperatura de entrada: T3t = 438 KGasto de combustible: C = 0.0280512 kg/s

Reaction rate parameterCLP combustor loading parameter

GG

Riqueza de funcionamiento nominal: f = 0.0160292Gasto de aire primario/gasto de aire total = 24.03 %Combustible: JP-4

G = 0 16 kg/s

exp an

EmVP RT

−⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠

∼

8.18.1olaboratori

olaboratori

nominal

nominal

PG

PG

=G 0.16 kg/sP3t = 101.234 kPaT3t = 300-320 K

Rendimiento de combustión

∫∫ dATV tρ 4


∫∫∫∫

=dAV

T t

ρ4

MedidoMedido

EI : índice de emisión

Anexo 16 OACI (ICAO) Environmental protection


ACTUACIONES DE COMPRESORES

El objetivo de la práctica consiste en obtener experimentalmente las actuaciones de un compresor centrífugo, curvas características:


Deberán obtenerse las curvas características para cuatro regímenes de funcionamiento. El modo de operación consiste en ir variando el gasto desde su

Compresor centrifugo Ventilador centrifugo

valor máximo hasta gasto cero, manteniendo las revoluciones constantes, repitiendo la operación para los cuatro regímenes. Al mismo tiempo se observará si aparecen algunos de los fenómenos que ponen de manifiesto la existencia del surge en el compresor

Surge en compresores centrífugosSurge en compresores centrífugos


ARQUITECTURA DE MOTORES

• Sobre aerorreactores reales seccionados, en los que se pueda apreciar la morfología , q p p gde todos los componentes responsables directos de la evolución del gas según el ciclo termodinámico que modela el funcionamiento del turborreactor y con elementos aislados de motor (compresores axiales y centrífugos, turbinas, cámaras de combustión, alabes de compresor y turbina, refrigerados y sin refrigerar, , p y , g y g ,inyectores, etc.), se procederá a la observación y estudio de las principales características de estos elementos, diseño, configuración geométrica, soluciones tecnológicas adoptadas en la realización del turborreactor y sus componenetes, compresor, cámara de combustion, turbina, tobera. En la realización de la práctica el p , , , palumno de forma autónoma y con la ayuda de manuales deberá investigar y contestar un cuestionario de preguntas sobre los conocimientos adquiridos en la realización de la práctica.

• En la segunda parte de la práctica (turborreactor de flujo único turborreactor deEn la segunda parte de la práctica, (turborreactor de flujo único, turborreactor de doble flujo, turbo eje, postcombustor) el alumno realizara un estudio y observación de las diferentes configuraciones de motor, identificando las diferencias entre ellas y las características de los mismos. Además se verán todos los elementos auxiliares de motor (sistemas de combustible lubricante eléctrico arranque sellados del flujomotor (sistemas de combustible, lubricante, eléctrico, arranque, sellados del flujo principal de aire, sellados de rodamientos, unidades de control de motor, etc. Necesarios para el funcionamiento del motor. Con la ayuda de manuales y bibliografía recomendada deberá realizar un seguimiento de esos sistemas. Resultado de la práctica el alumno deberá cumplimentar un cuestionario con


Resultado de la práctica el alumno deberá cumplimentar un cuestionario con preguntas relativas a esos sistemas

De Havillang Goblin 35


General Electric J47


General Electric J85General Electric J85



Pegasus 11-21

CARACTERIZACIÓN DE INYECTORES

El objetivo de la práctica consiste en la determinación experimental de las características del “spray”El objetivo de la práctica consiste en la determinación experimental de las características del spray producido por varios tipos de inyectores, tales como: grado de atomización, penetración del chorro, ángulo del cono del spray y coeficiente de descarga de cada inyector en función de la geometría y las condiciones de funcionamientoEn la realización de la práctica se valorará la comparación de los resultados obtenidos con correlaciones p pexistentes en la literatura sobre inyección


Esquema de la instalación


Coeficiente de descarga = f (Re)


Tipos de inyectores Pressure Atomizer

twin-fluid (pneumatic) atomizer with internalmixing

pressure swirl atomizertwin-fluid (pneumatic) atomizer ith t l i iwith external mixing


ACTUACIONES TURBORREACTORES

Se ha realizado el montaje del turborreactor Olympusturborreactor Olympus adquirido a AMT Netherlands en una banco de ensayos (celda) y toda la instrumentación necesaria para la obtención de las

t i d di h t Elactuaciones de dicho motor. El motor ha sido instrumentado, instalando sondas de presión y temperatura en todas las estaciones de motor (2,3,4,5 y 8) según se muestra en el ) gesquema adjunto, Estas medidas junto con las suministradas por la ECU del propio motor permite determinar todas las características del mismo:características del mismo:Medidas Realizadas :P0 y T0P3t y T3tP4t y T4tP5t T5tP5t y T5tT8 y P8EmpujeRevolucionesGasto combustible


Gasto aire

Simulación con GasTurb


HISTORIAL ACADEMICO DOCENTE E INVESTIGADOR

ANÁLISIS DEL RUIDO AERODINÁMICO

1 R t i dif i l b í1.-Rotor sin difusor ni alabes guía.•Nociones y normas elementales para medida y calibración.•Obtener el diagrama polar tomando como parámetro las revoluciones y la distancia a la fuentey•Analizar la dependencia de la intensidad acústica con el ángulo, distancia y revoluciones.•Análisis espectral : detectar las frecuencias puras, correlacionándolas con las revoluciones, frecuencia de paso de alabes Causas que las generanpaso de alabes. Causas que las generan.2.- Repetir los mismos puntos anteriores con un conducto situado a la entrada del rotor.3.- Repetir los mismo puntos anteriores con montantes en los casos 1 y 2.


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