Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 18

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  turbojet engine
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote A proposal of a hydrogen injection system in to a miniature turbojet engine
EN
The solution proposed in this article, based on direct injection of hydrogen into the combustion chamber, offers many benefits, including a better volumetric efficiency, complete combustion (avoidance of premature ignition and backfire) and significant benefits in terms of power density when compared to engines, in which hydrogen is injected into the air inlet duct. The article discusses advantages and disadvantages of systems responsible for injecting hydrogen into the combustion chamber based on the operational phases of the GTM 400 engine developed by the JET-POL Company. The use of an electronic controller combined with an injector placed in an appropriate place inside the combustion chamber allow for the mentioned engine to be modified this way to optimize its power, performance and emissions. The article discusses matters related to challenges faced by materials used to make components of hydrogen injectors as well as research on the topic in question with the use of diesel engines. The article considers the impact of a low mass density and hydrogen energy, high speed of sound and low thickness on the injection system and components of a miniature turbojet engine. Physical attributes shaped by hydrogen fuel directly affect the size of components, selection of materials and tribology of turbojet engines. The authors suggest that the solutions used in the research on the GTM 400 engine can be used in the future to build hydrogen systems (hydrogen injection, storage and distribution) for fullscale passenger aircraft jet engines.
PL
Opracowanie odpowiednich systemów wtryskowych do miniaturowych silników odrzutowych dedykowanych do paliwa wodorowego może zaowocować opracowaniem urządzeń wykorzystywanych w układach generacji energii elektrycznej w infrastrukturze krytycznej. Zaproponowane w artykule rozwiązanie bazujące na bezpośrednim wtrysku wodoru do komory spalania zapewnia wiele korzyści, w tym lepszą sprawność objętościową, pełne spalanie (unikanie przedwczesnego zapłonu i wstecznego zapłonu) oraz znaczne korzyści w zakresie gęstości mocy w porównaniu z silnikami z wtryskiem wodoru do kanału powietrza dolotowego. W artykule omówiono wady i zalety systemów dostarczania wodoru do komory spalania w zależności od faz pracy miniaturowego silnika GTM 400 firmy JET-POL. Zastosowanie elektronicznego sterownika w powiązaniu z wtryskiwaczem ulokowanym w odpowiedniej lokalizacji komory spalania pozwala na taką modyfikację wspomnianego silnika, aby zoptymalizować jego moc, wydajność i emisyjność. W artykule poruszono zagadnienia związane z wyzwaniami dla materiałów stosowanych na podzespoły do budowy wtryskiwaczy wodoru, a także prowadzone w tym zakresie badania na bazie silników diesla. Podjęta w treści dyskusja dotyczy wpływu niskiej gęstości masy i energii wodoru, wysokiej prędkości dźwięku i niskiej lepkości na system wtrysku i podzespoły miniaturowego silnika odrzutowego. Atrybuty fizyczne determinowane przez paliwo wodorowe bezpośrednio wpływają na rozmiar komponentów, dobór materiałów i trybologię silników odrzutowych. Autorzy sugerują, że rozwiązania zastosowane w toku badań nad silnikiem GTM 400 mogą posłużyć w przyszłości do budowy systemów wodorowych (systemy wtrysku, magazynowania i dystrybucji wodoru) dedykowanych pełnowymiarowym silnikom samolotów pasażerskich.
EN
The paper presents the results of measurements carried out in the GTM400 turbojet engine with a changed combustion chamber geometry. The available publications lack more detailed information on the temperature distribution in evaporators, which are part of the combustion chamber of small turbojet engines. As the results of the analysis showed, this is not simple, because the research takes place in very small spaces. The reason for the work carried out is to check whether the temperatures in the evaporators are high enough. This allows to determine whether the fuel is evaporating properly. Therefore, an analysis was carried out to determine the temperature distribution in the area of the inlet to the evaporator. Thanks to the modification of the combustion chamber, it was possible to measure temperatures, which in the engine literature are simulated using numerical analysis. The analysis described in the paper is one of the stages of preparing the engine for operation with hydrogen. It is modified as part of a project to build a hybrid engine burning traditional JET-A1 fuel and alternative fuel, i.e. hydrogen.
3
Content available remote Checking aircraft engines adjustment
EN
The paper presents a new approach to the process of regulating the basic parameters of a turbine jet engine. It presents a system for monitoring these parameters developed and put into operation and the creation of the so-called phase mapping of the engine speed increment. Its modular structure is described, which allows it to be adapted quite quickly to other types of aircraft engine units. Individual modules are based on mathematical descriptions from the theory of aircraft engines. The phase mapping of the engine speed indicates a dynamic change of this parameter. On this basis, the characteristic ranges and individual points of engine operation are presented. The following are examples of characteristics and their interpretation.
PL
W artykule przedstawiono nowe podejście do procesu regulacji podstawowych parametrów turbinowego silnika odrzutowego. Przedstawia opracowany i wprowadzony do eksploatacji system monitorowania tych parametrów oraz tworzenia tzw. odwzorowania fazowego przyrostu prędkości obrotowej silnika. Opisano jego modułową budowę, co pozwala na dość szybkie przystosowanie go do innych typów silników lotniczych. Poszczególne moduły oparte są na opisach matematycznych z teorii silników lotniczych. Odwzorowanie fazowe prędkości obrotowej silnika wskazuje na dynamiczną zmianę tego parametru. Na tej podstawie przedstawiono zakresy charakterystyczne i poszczególne punkty pracy silnika. Zaprezentowano również charakterystyczne przykłady i ich interpretację.
EN
The tendency to increase the temperature of gases and the desire to extend the service life forces the use of a protective coating on the blade. The publication presents the technology of applying a heat-resistant protective coating onto the jet engine turbine blade by means of plasma thermal spraying, taking into account the process of aluminizing and heat treatment after aluminizing. The paper presents the results of work on the possibilities of shaping the thickness of the protective coating on the blade by changing the parameters of the spraying process, such as spraying distance, amount of hydrogen, amount of argon and the number of torch passes.
PL
Tendencja do zwiększania temperatury gazów oraz dążenie do przedłużenia czasu eksploatacji wymusza stosowanie na łopatkach turbiny silnika odrzutowego powłoki ochronnej. W publikacji przedstawiono technologię nanoszenia żaroodpornej powłoki ochronnej na łopatkę turbiny silnika odrzutowego metodą natryskiwania cieplnego plazmowego z uwzględnieniem procesu aluminiowania oraz obróbki cieplnej. Przedstawiono wyniki prac w zakresie możliwości kształtowania grubości powłoki ochronnej na łopatce zmieniając parametry procesu natryskiwania takie jak: odległość natryskiwania, ilość wodoru, ilość argonu oraz liczba przejść palnika.
EN
This article presents the results of investigations focused on the role of molecularly ordered structures (molecular clusters) on combustion process. The proposed new mechanism of the reactions initiation takes into account the role of molecular clusters in energy (heat and energy of electrons emitted by the surface of the walls of combustion chamber) conductivity regulation. Literature survey shows that molecular clusters created by aromatic hydrocarbons are responsible for particulate matter. The combustion process itself is not uniform in whole combustion chamber. Such diversity, caused mainly by heterogeneous thermal state of combustion chamber is recognized as significant reason to create various products of combustion including carbon oxides, carbon dioxides and nitrogen oxides. Jet fuel and its blends with n-butanol and biobutanol in concentration from 10 to 75 % (V/V) were subjected to laboratory tests. Such blends were also tested on the test rig with a miniature turbojet engine – MiniJETRig. Engine operating parameters and carbon oxide emission were measured. The relations between electrical conductivity and parameters of engine test (e.g. temperature in selected points in combustion chamber) were assessed. Engine tests were carried out according to specific profile of engine test, which models different engine operating modes. The results of experimental investigations, shown in the article, initially confirm the proposed mechanism of the oxidation reactions initiation during combustion process.
EN
Aviation is one of the fastest growing modes of transport. Due to the growing number of flights, the consumption of aviation fuels (mainly jet fuels) keeps increasing. The combustion process in the aircraft engine results in harmful exhaust emissions having an adverse impact on the environment. Alternative fuels based on bio-components and biofuels are a way of reducing the harmful exhaust emissions. Analyses and measurements performed on real aircraft engines are complex and expensive. For this reason, increasingly more research and development projects have been carried out on small-scale engines. This paper presents investigations into volatile organic compound emissions from jet fuel combustion in a miniature turbojet engine. Based on chromatography tests, the compositions of exhaust gases produced by the jet engine fed with various fuels were determined, which in turn led to evaluation of its toxicity and harmfulness. Conventional fossil-based fuel Jet A-1 and a blend of Jet A-1 with 25 vol. % of biobutanol were tested at the same fuel flow rates. The engine working parameters such as, e.g., thrust or emission index have been determined with respect to the type of fuel. The test results have been compared and analyzed.
7
Content available remote Mathematical model and simulator of rotor with vibrating blades
EN
The paper presents description of rotating bladed disk mathematical model. Correctly defined mathematical model of rotor allows creation of numerical simulation model which can be used to generate tip-timing data. First of all, the model is necessary to conduct a research on blade response due to input force in form of changing rotational speed. This enables the possibility to determine turbojet engine terminal operating conditions causing its failure.
PL
Tematem publikacji jest opis modelu matematycznego ułopatkowanej tarczy stopnia wirującego silnika odrzutowego. Poprawnie stworzony model matematyczny wirnika pozwala na stworzenie modelu symulacyjnego, który może posłużyć do generowania danych tip-timing. Przede wszystkim jest on potrzebny do badania odpowiedzi łopatek wieńca wirnikowego na wymuszenie w postaci zmian prędkości obrotowej silnika. Pozwala to na określenie warunków pracy silnika odrzutowego, dla których mogło by nastąpić jego uszkodzenie.
PL
W publikacjach autora poświęconych sztuce budowy modeli symulacyjnych lotniczych silników turbinowych, problemowi iteracyjnego poszukiwania pierwiastków układu nieliniowych równań algebraicznych opisujących parametry czynnika roboczego w kanale silnika poświęcono dużo uwagi. Układ równań algebraicznych musi być zastosowany wtedy, gdy model symulacyjny bazuje na matematycznym opisie obiegu cieplnego silnika w stanach nieustalonych. Wymogiem realizacji modeli symulacyjnych działających w skali czasu rzeczywistego w środowisku Matlab- Simulink jest natomiast to, że nie mogą zawierać bloków realizujących pętle iteracyjne. Zatem realizacja takiego modelu silnika musi być oparta na bazie uprzednio spreparowanych jego charakterystyk dynamicznych. W proponowanym referacie będzie pokazany sposób ich wykorzystanie do budowy modelu działającego w skali czasu rzeczywistego dla pełnego eksploatacyjnego zakresu wysokości i prędkości lotu.
EN
In Author’s papers on the art of building simulation models of aircraft turbine engines much attention has been paid to the question of applying iterative method(s) to solve a system of non-linear algebraic equations that describe parameters of the working medium flowing through the engine’s duct. A system of algebraic equations has to be used when the simulation model is based on a mathematical description of the engine’s thermodynamic cycle in transient states. Unfortunately, the requirement for the implementation of a real-time simulation model operating in the Matlab–Simulink environment is that its structure cannot contain any block that runs for any iterative loop. Thus, formulation of such an engine model has to be based on pre-generated dynamical characteristics of the engine. What has been shown in this paper is the way of formulating a real-time simulation model that covers a full service range of flight altitudes and speeds.
9
Content available remote Podstawy metody oceny stanu regulacji silnika w zmiennym otoczeniu
PL
Artykuł prezentuje podstawy teoretyczne parametrycznej metody oceny turbinowego silnika odrzutowego. W opisanej metodzie stan silnika opisany jest przez jeden kompleksowy model wiążący ze sobą podstawowe sygnały silnika. Proponowana metoda bazuje na standardowych sygnałach silnika i daje możliwość opisu stanu działania silnika w locie na podstawie jego prób naziemnych. Parametry silnika uzyskane podczas prób naziemnych i w locie mogą być porównywane z parametrami uzyskanymi w wyniku odpowiedniej symulacji komputerowej z wykorzystaniem analogu silnika.
EN
In his paper a theoretical basis parametric method to evaluate the condition of turbojet engine has been presented. In this method, the technical condition of the engine has been described by one comprehensive model which involves basic engine signals. The proposed method is based on the standard motor signals and gives the ability to describe the engine condition during the flight based on his ground tests. The parameters obtained during ground and flight tests can be compared with the parameters obtained from adequate computer simulations using engine analog.
PL
W artykule przedstawiono podstawy nowej metody oceny stanu technicznego silników odrzutowych Model w postaci czterech transmitancji został zredukowany do jednego kompleksowego modelu o takiej pożądanej właściwości, że jakość działania silnika wyznaczona podczas prób naziemnych będzie też dostarczać wymaganą wiedzę o jego jakości w locie. Model ten wiąże w sposób syntetyczny wejście silnika (sygnały i ) z wyjściem silnika (n i ). Można wyznaczyć teoretyczne wzorcowe modele silnika i ich parametry, a następnie porównywać parametry modelu wzorcowego z parametrami modelu eksperymentu (próby naziemnej) i w ten sposób badać zmiany występujące w silniku podczas jego eksploatacji.
EN
The article presents the basis of a new method of evaluation of technical condition of turbojet engine. The model in the form of four transmittances has been reduced to a single comprehensive model witch that properties, that the operating quality of the engine determined during ground testing will also provide the required knowledge about its quality in flight. This model involves in a synthetic way the engine input (signals and ) with the output of the engine ( and ). The theoretical models of the engine and their parameters can be designated, and then compared with the parameters of the model obtained during the experiment (ground tests) and thus allows to explore the changes occurring in the engine during its operation.
11
Content available remote Surge margin value controling factors selection of the turbojet engine compressor
EN
Article presents conditions analysis of compressor turbine matching for aircraft turbojet engine and theoretical research of factors affecting this matching. Recommendations are presented for rational design actions to enable change of the steady state operating line position for compressor and gasifier turbine on the full compressor map. Influence of the throat area change of gasifier turbine nozzle guide vanes (FGV)CT and the throat area change of exhaust nozzle F5 on the parameters and engine compressor surge margin were measured at manufacturing conditions with the value of Πc*/G1cor ratio. Results obtained from experimental tests for exhaust nozzle throat area changes verified this theoretical research.
12
Content available remote Przeciętna średnica kropel wtryskiwacza pneumatycznego
PL
W artykule przedstawiono wyniki eksperymentalnego badania procesu rozpylania cieczy przez specjalnie skonstruowany wtryskiwacz pneumatyczny, przyjmując przeciętną średnicę kropel w stożku jako główne kryterium oceny jakości procesu rozpylania. Ideą tej konstrukcji było wytworzenie strugi o małych kroplach przy względnie niskim ciśnieniu tłoczenia rozpylanej cieczy. W tym celu został skonstruowany i wykonany rozpylacz trójkanałowy. Przeciętną średnicę kropel określano metodą dyfrakcyjną analizując obrazy powstałe po przejściu równoległej wiązki świetlnej przez stożek rozpylania. Stanowisko pomiarowe zostało wyposażone w aparaturę rejestracyjną oraz system przetwarzania danych. Przeprowadzono pomiary w szerokim zakresie zmian ciśnienia wtrysku i ciśnienia powietrza wspomagającego proces rozpylania. Wykonano prawie sto eksperymentów, stosując wodę jako rozpylaną ciecz. Uzyskane rezultaty mogą być wykorzystanie nie tylko w silnikach przepływowych, ale również w innych gałęziach przemysłu.
EN
The paper presents results of experimental study of atomizing process with using of specially designed swirl atomizer, assuming the average diameter of aerosol droplets inside the spray cone to be the main criterion of spray quality. Idea of the atomizer was to obtain the aerosol of relatively small average droplets diameter at relatively low injection pressure. For this purpose the three channel atomizer was built. The average diameter of spray droplets was evaluated by studying diffraction of the plane parallel light wave propagating through the spray cone. The research stand was equipped with a registered apparatus providing computer processing of measurement data. Measurements was done for the wide range of injection pressure and fuel rate so almost one hundred experiments were carried out. In all experiments water was used as the fuel. Results obtained show that designed atomizer could be used not only in turbomachinery but in many branches of industry also.
PL
Nieliniowe obserwatory mają duże potencjalne znaczenie w dziedzinie sterowania, monitorowania i diagnozowania lotniczych silników turbinowych. Mogą być szczególnie przydatne do pomiaru chwilowych wartości tzw. trudno mierzalnych parametrów ich pracy, takich jak temperatura czynnika roboczego u wylotu komory spalania lub ciąg. Z tych powodów wiarygodność i dokładność wyników działania obserwatorów powinna stać się przedmiotem starannych badań. W niniejszej pracy przedstawiono porównanie wyników działania dwóch wariantów nieliniowego obserwatora silnika 50-3. W algorytmie obliczeniowym pierwszego wariantu przyjęto, że czynnik roboczy w kanale silnika jest gazem półdoskonałym. W wariancie drugim czynnik roboczy potraktowano jako gaz doskonały. Oba warianty obserwatora przetestowano na danych rzeczywistych, uzyskanych z badań silnika 50-3 w hamowni naziemnej.
EN
I-linear observers have got great potentialities in the fields of turbojet engine control, monitoring and diagnosing. They may prove of particular suitability for measuring actual values of the so-called difficult-to-measure parameters, e.g. temperature of the working men at the combustian chamber outlet, thrust, etc. For this reason, reliability and accuracy of results of the performance of observers should be given careful consideration. The paper has been intended to deliver comparison between results gained with two variants of a non-linear observer of the SO-3 engine. It has been assumed in the computational algorithm of the first variant that the working medium in the engine duct is a perfect gas. In the second variant, the king medium has been considered a semi-perfect gas. Both the variants of the observer have been tested using real data from tests ot the SO-3 engine on a ground-based engine test bed.
EN
Non-linear observers have got great potentialities in the fields of turbojet engine control, monitoring and diagnosing. They may prove of particular suitability for measuring actual values of the so-called difficult-to-measure parameters, e.g. temperature of the working medium at the combustion chamber outlet, thrust, etc. For this reason, reliability and accuracy of results of the performance of observers should be given careful consideration. The paper has been intended to deliver comparison between results gained with two variants of a non-linear observer of the SO-3 engine. It has been assumed in the computational algorithm of the first variant that the working medium in the engine duct is a perfect gas. In the second variant, the working medium has been considered a semi-perfect gas. Both the variants of the observer have been tested using real data from tests of the SO-3 engine on a ground-based engine test bench.
EN
Results of mathematical modelling and computer simulation of transient processes in the turbine jet engine SO-3 have been presented. The transient processes result from two different fault conditions. In the first case, the transient process has been induced with a rapid fuel shut-off. In the second case, the transient process follows some failure to the shaft that connects the turbine rotor to that of the compressor. The failure occurred in the area of the middle engine bearing support.
PL
Przedstawiono wyniki matematycznego modelowania i komputerowej symulacji procesów przejściowych turbinowego silnika odrzutowego SO-3, będących następstwem dwóch różnych stanów awaryjnych. W pierwszym z nich proces przejściowy jest wywołany nagłym odcięciem dopływu paliwa. W drugim przypadku, proces przejściowy jest spowodowany pęknięciem wału łączącego wirnik turbiny z wirnikiem sprężarki, w rejonie środkowej podpory łożyskowej.
PL
W pracy przedstawiono zastosowanie metody bilansu energetycznego do analizy konwersji energii w różnych rozwiązaniach przepływowych turbinowych silników odrzutowych. Dało to możliwość znalezienia relacji pomiędzy jakością procesów przepływowo-cieplnych występujących w zespołach składowych silnika, a całkowitą konwersją energii w silniku i jego parametrami użytkowymi tj.: ciągiem jednostkowym i jednostkowym zużyciem paliwa. Przedstawiono model obliczeniowy silnika, a wyniki obliczeń zaprezentowano w postaci wykresów i tabel. Wnioski wynikające z pracy odnoszą się do istoty doskonalenia procesów przepływowo-cieplnych zachodzących w silnikach lotniczych.
EN
In the paper, the energy balance method has been applied to present energy cycle in the different types of turbojet engines. It gave a possibility to answer how the quality of the thermal-flow processes in the engine components influence the overall energy conversion in the jet engine and its work parameters i.e. the specific thrust and the specific fuel consumption. The mathematical model of the turbojet engine is presented. The results of simulation are shown as graphs and tables and are discussed. The principle conclusions of the analysis relate to essence of the improvement of turbojet engine inner processes.
PL
Artykuł prezentuje wyniki wstępnych badań symulacyjnych wpływu zmian objętości układu wlotowego, komory spalania i układu wylotowego na pracę zespołu wirnikowego jednoprzepływowego silnika odrzutowego. Objętości układu wlotowego, komory spalania i układu wylotowego uwzględniono w modelu symulacyjnym silnika dzięki wykorzystaniu pojęcia tzw. przestrzeni akumulacyjnych. Badania symulacyjne skoncentrowano wyłącznie na pracy zespołu wirnikowego w stanach przejściowych.
EN
The paper describes the preliminary calculations of the influence of variation in volume of inlet and combustion chamber and exit nozzle introduced in simulation model as plenum. The simulation analysis has been focused on rotor assembly matching during transient operation of a turbojet engine.
18
Content available remote Sterowanie wektorem ciągu turbinowych silników odrzutowych
PL
W artykule przedstawiono podstawowe przesłanki, które zadecydowały o zainteresowaniu się konstruktorów, eksploatatorów i pilotów nowym rozwiązaniem konstrukcyjnym dysz wylotowych turbinowych silników odrzutowych. Przedstawiono podstawowe formy konstrukcyjne oraz korzyści i ograniczenia zastosowania tego rozwiązania.
EN
The article presents basic incentives which lead to the construction of new propulsion nozzles in turbojet engines. Their basic construction forms, advantages and restrictions are presented in the paper.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.