The aero-thermodynamic aspects of the methods for design modifications of turboprop and turboshaft engines.

• Autorzy: Antas Stanisław

Warianty tytułu

PL

Zagadnienia termogazodynamiczne metod modyfikacji konstrukcji silników śmigłowych i śmigłowcowych.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents shortly reasons for improving designs of turboprop and turboshaft engines, and describes aero-thermodynamic aspect of methods of modification of these devices. The theoretical analysis of methods of modification concerns general changes of efficiency, flow, and rating. The influence of the following factors on engine performance is presented: change of efficiency of engine units, increase of compression and flow rate by using a compressor zerostage, change of compessor pressure ratio, changes of gas temperature keeping the gas generator rotational speed consist by adjusting the minimal throat area of turbine nozzle guide vanes, turbomachinery modelling, and changes of rotational speed of ratings.

PL

W artykule skrótowo opisano przyczyny doskonalenia konstrukcji oraz przedstawiono aspekty termoaerodynamiczne metod tworzenia modyfikacji turbinowych silników śmigłowych i śmigłowcowych. Analiza teoretyczna metod modyfikacji dotyczy ogólnie zmian wydajności, przepływu oraz zakresu roboczego. Omówiono zatem kolejno następujące sposoby zmiany osiągów silnika: zmiana wartości współczynników jakości działania (sprawności) zespołów; wzrost sprężu i strumienia masy powietrza przepływającego przez sprężarkę poprzez zastosowanie stopnia zerowego; zmiana sprężu sprężarki przy zachowaniu strumienia masy powietrza przepływającego przez silnik; zmiana (tj. przesunięcie) przedziału prędkości obrotowych roboczych zakresów pracy; zmiana temperatury spiętrzenia spalin przed turbiną wytwornicową przy utrzymaniu prędkości obrotowej pędni (zespołu wirnikowego wytwornicy) poprzez regulację pola powierzchni przekroju minimalnego wieńca dyszowego; modelowanie. Badania teoretyczne wpływu wymienionych metod modyfikacji na parametry użytkowe turbinowych silników śmigłowych i śmigłowcowych zilustrowano przykładami zastosowań.

Słowa kluczowe

EN

turboshaft engine; turboprop engine; turbine engine; designing; modelling

PL

silnik śmigłowca; silnik śmigłowy; silnik turbinowy; projektowanie; modelowanie

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. XLVII, nr 3
• Strony: 225--246

Twórcy

autor

Antas Stanisław

• Transport Equipment Enterprise, WSK "PZL-Rzeszów" S.A., ul. Hetmańska 120, 35-070 Rzeszów, Poland

Bibliografia

• [1] Antas S., Kujda J.: Conceptual Design Study of PZL-10W engine with increased take-off power up to 1000 HP. WSK “PZL-Rzeszów” S.A., Doc. No. 19.0.470, 1997, pp. 101 (in Polish).
• [2] Antas S., Wolański P.: Thermogasdynamic Calculations of Aviation Turbine Engines. Publishing House of Warsaw University of Technology, Warsaw 1989, pp. 196 (In Polish).
• [3] Antas S. [et al]: Technical Analysis of Increasing the Power of the PZL-10W Turboshaft Engine by Using a Zero-Stage of a Compressor and Changing Operation Ratings. WSK “PZL-Rzeszów” S.A. Doc. No. 19.0.364, 1991, pp. 87 (in Polish).
• [4] Antas S.: The Selection of Turbine Critical Parameters for Providing Stable Compressor Operation Range. The Archive of Mechanical Engineering. Vol. XLVI, No 3, 1999, pp. 273-299.
• [5] Antas S., Chmielniak T.: Stages of Realisation of Aviation Gas Turbine Engine. Calculations of Flow in Turbomachines. Transactions of the Institute of Aviation, z. 158, No. 3, 1999, pp. 75-102 (in Polish).
• [6] Badger M. [et al]: The PT6 Engine: 30 Years of Gas Turbine Technology Evolution. Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. Vol. 116, April 1994, pp. 322-330.
• [7] Byrd J.A.: A new Generation of Allison Model 250 Engines. Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. Vol. 106, July 1984, pp. 703-711.
• [8] Cholscevnikov K.V.: Theory and Calculations of Aircraft Turbo-machines. Mašinostroenie, Moscow, 1970 (in Russian).
• [9] Collective work: Aerodynamics - Direction Technique. SNECMA: Centre de Vilaroche. Division Rocherches & Etudes Advances. Moissy-Cramayel, 1991.
• [10] Drake A.: Advancements in Process Market Compressors. Turbomachinery, z. 102, 1992, pp. 107-120.
• [11] Karadimas G.: Propulsion System Design, Analysis and Integration with Airframe Using Advanced CFD Codes. Revue Scientifique SNECMA. No 4, June 1993, pp. 5-15.
• [12] Lüdtke K.: Rerate of Centrifugal Compressors an Alternative for Production Increase and Efficiency Improvement. Turbomachinery, z. 108, 1995, pp. 239-252.
• [13] McGuirk J.J., Palma J.M.L.M.: The Flow Inside a Model Gas Turbine Combustor: Calculations. Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. Vol. 115, July 1993, pp. 594-602.
• [14] Maslennikov M.M., Bethli J.G., Šalman J.I.: Turboshaft engines for helicopters, Mašinostroenie, Moscow, 1969 (in Russian).
• [15] Nečaev J.M., Fedorov R.M.: Theory of aircraft turbine engines. Vol. I, Mašinostroenie, Moscow, 1977 (in Russian).
• [16] Stevens E.C., Conn F.E.: Evolution of the Allison Model 250 Engine. SAE Transactions, Vol. 89, No. 800603, 1980.