Investigación sobre el Impacto de la Prueba de Ingesta de Arena y Polvo en el Rendimiento General de los Motores de Eje Turbina
Autores: Wang, Qingping; Zhang, Wenchao; Yuan, Xin; Wang, Yixuan; Shen, Zhongliang; Wang, Fei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación sobre el Impacto de la Prueba de Ingesta de Arena y Polvo en el Rendimiento General de los Motores de Eje Turbina
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Procedimiento experimental
Motor turboshaft
Ingestión de arena y polvo
Pérdida de potencia
Consumo específico de combustible
Temperatura de escape de la turbina de gas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Basado en el GJB 242A, se estableció un procedimiento experimental detallado para la ingestión de arena y polvo en un motor de turbina de gas. Se utilizó un tipo específico de motor de turbina de gas para llevar a cabo 54 horas de experimentos de ingestión de arena y polvo a motor completo. Esta investigación estudió el impacto de la ingestión de arena y polvo en la línea de operación común del motor, la pérdida de potencia, el consumo específico de combustible y la temperatura de escape de la turbina de gas, entre otros parámetros de rendimiento. Los resultados experimentales indican que, bajo las mismas condiciones de potencia equivalente, el impacto de la ingestión de arena y polvo a corto plazo en la línea de operación común del motor es mínimo; a medida que aumenta el tiempo de ingestión de arena y polvo, el flujo de aire equivalente disminuye significativamente, causando que la línea de operación común del motor se desplace hacia arriba y que la temperatura de escape de la turbina de gas aumente, alcanzando un incremento máximo de 27.9 grados Celsius. Sin embargo, el impacto de la ingestión de arena y polvo en la temperatura de escape de la turbina de gas a altos niveles de potencia es relativamente pequeño. Después de completar la prueba de ingestión de arena y polvo, la pérdida de potencia del motor en operación continua máxima fue de aproximadamente 11.33%, y el consumo específico de combustible aumentó en aproximadamente un 6.05%. La pérdida de potencia no cumple con el requisito de ser inferior al 10% según lo estipulado en el GJB 242A. Basado en los resultados de la inspección del desensamble del motor, se propusieron sugerencias de mejora posteriores. Los hallazgos de este documento pueden proporcionar una base científica y racional y una referencia para el diseño de resistencia a la arena y polvo y las pruebas de ingestión de arena de motores aéreos similares.
Descripción
Basado en el GJB 242A, se estableció un procedimiento experimental detallado para la ingestión de arena y polvo en un motor de turbina de gas. Se utilizó un tipo específico de motor de turbina de gas para llevar a cabo 54 horas de experimentos de ingestión de arena y polvo a motor completo. Esta investigación estudió el impacto de la ingestión de arena y polvo en la línea de operación común del motor, la pérdida de potencia, el consumo específico de combustible y la temperatura de escape de la turbina de gas, entre otros parámetros de rendimiento. Los resultados experimentales indican que, bajo las mismas condiciones de potencia equivalente, el impacto de la ingestión de arena y polvo a corto plazo en la línea de operación común del motor es mínimo; a medida que aumenta el tiempo de ingestión de arena y polvo, el flujo de aire equivalente disminuye significativamente, causando que la línea de operación común del motor se desplace hacia arriba y que la temperatura de escape de la turbina de gas aumente, alcanzando un incremento máximo de 27.9 grados Celsius. Sin embargo, el impacto de la ingestión de arena y polvo en la temperatura de escape de la turbina de gas a altos niveles de potencia es relativamente pequeño. Después de completar la prueba de ingestión de arena y polvo, la pérdida de potencia del motor en operación continua máxima fue de aproximadamente 11.33%, y el consumo específico de combustible aumentó en aproximadamente un 6.05%. La pérdida de potencia no cumple con el requisito de ser inferior al 10% según lo estipulado en el GJB 242A. Basado en los resultados de la inspección del desensamble del motor, se propusieron sugerencias de mejora posteriores. Los hallazgos de este documento pueden proporcionar una base científica y racional y una referencia para el diseño de resistencia a la arena y polvo y las pruebas de ingestión de arena de motores aéreos similares.