Determination of Ranges of Unstable Operation of Axial Compressor for Aircraft Turbine Engines

• Autorzy: Kozakiewicz Adam , Adamczyk Maciej , Majcher Maciej

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.8103

Warianty tytułu

PL

Wyznaczanie zakresów niestatecznej pracy sprężarki osiowej lotniczych silników turbinowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Currently, strict requirements are set for aircraft turbine engine performance, which requires introducing larger, more complex, and more loaded compressors. In sub-assemblies designed in this manner, a vital challenge is to maintain stable compressor operation across wide range of operating conditions. This article presents the results of analysis and estimation of the range of unstable operation of an example axial compressor for a turbofan jet engine with high mass flow ratio. The analyses and numerical simulations performed made it possible to estimate the limit performance for compressor operation for two particularly important phases of flight.

PL

Współcześnie stawia się wysokie wymagania wobec parametrów osiąganych przez lotnicze silniku turbinowe, co powoduje konieczność wprowadzania do konstrukcji coraz większych, bardziej skomplikowanych i obciążonych sprężarek. W tak projektowanych podzespołach istotnym wyzwaniem jest zachowanie stabilności pracy sprężarki w szerokim zakresie warunków operacyjnych. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki analizy i oszacowania zakresu niestatecznej pracy przykładowej sprężarki osiowej do dwuprzepływowego silnika turbinowego o dużym stopniu podziału masowego natężenia przepływu. Przeprowadzone analizy i obliczenia pozwoliły na oszacowanie granicznych parametrów pracy sprężarki dla dwóch szczególnie istotnych faz lotu samolotu.

Słowa kluczowe

EN

mechanical engineering; aviation; aircraft engines; stall; compressor

PL

inżynieria mechaniczna; lotnictwo; silniki lotnicze; pompaż; sprężarki

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 13, Nr 1 (47)
• Strony: 45--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kozakiewicz Adam

• Military University of Technology, Faculty of Mechatronics, Armament and Aerospace Technology, 2 Sylwestra Kaliskiego Str., 00-908 Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-1377-5046

autor

Adamczyk Maciej

• Military University of Technology, Faculty of Mechatronics, Armament and Aerospace Technology, 2 Sylwestra Kaliskiego Str., 00-908 Warsaw, Poland

autor

Majcher Maciej

• Military University of Technology, Faculty of Mechatronics, Armament and Aerospace Technology, 2 Sylwestra Kaliskiego Str., 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Balicki, Włodzimierz, Ryszard Chachurski, Krzysztof Kawalec, Adam Kozakiewicz, Stefan Szczeciński. 2010. „Praca niestateczna silników turbinowych – przyczyny powstawania i sposoby zapobiegania”. Prace Instytutu Lotnictwa 199 : 50-55.
• [2] El-Sayed, F. Ahmed. 2016. Fundamentals of Aircraft and Rocket Propulsion. Londyn: Springer.
• [3] Kalsi, S. Hardeep, Paul G. Tucker. 2018. Numerical Modelling of Shock Wave Boundary Layer Interactions in Aero-engine Intakes at Incidence. In Proceedings of ASME Turbo Expo 2018 Turbomachinery Technical Conference and Exposition, June 11–15, 2018 Oslo, Norway.
• [4] Carnevale, Mauro, Feng Wang, Luca di Mare. 2017. “Low Frequency Distortion in Civil Aero-engine Intake”. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power 139 (4) : 041203-1-12.
• [5] El-Sayed, F. Ahmed, Mohamed S. Emeara, Islam Mohamed Asoliman, Mohamed Ehab, Abdullah M. Mahrous. 2018. Performance Analysis of High Bypass Turbofan Engine Trent 1000-A. In Proceedings of the IUGRC International Undergraduate Research Conference. Egypt, Cairo, July, 2018.
• [6] Kumar, Lakshya, Dilipkumar B. Alone. 2019. Design and CFD Analysis of a Multi Stage Axial Flow Compressor. In Proceedings of the 21st Annual CFD Symposium. CFD Division Aeronautical Society of India 08-09 August, 2019 Bangalore.
• [7] Cornelius, Christian, Thomas Biesinger, Paul Galpin, Andre Braune. 2014. “Experimental and Computational Analysis of a Multistage Axial Compressor Including Stall Prediction by Steady and Transient CFD Methods”. Journal of Turbomachinery 136 (6) : 061013-1-12.
• [8] Dzierżanowski, P., J. Otyś, S. Szczeciński, R. Wiatrek. 1972. Konstrukcja silników lotniczych. Projektowanie przejściowe i dyplomowe. Warszawa: Wydawnictwo Wojskowej Akademii Technicznej.
• [9] Antas, Stanisław, Piotr Wolański. 1989. Obliczenia termogazodynamiczne lotniczych silników turbinowych. Warszawa: Politechnika Warszawska.
• [10] R. Wiatrek. 1983. Teoria Silników Lotniczych. Warszawa: Wydawnictwo Wojskowej Akademii Technicznej.
• [11] Kurzke, Joachim, Ian Halliwell. 2018. Propulsion and Power. An Exploration of Gas Turbine Performance Modeling. Londyn: Springer.
• [12] Ansys Fluent 12.0, User’s Guide. 2009.