Development of a Numerical Model for Jet Engine Operation and Performance Prediction: Comparative Study and Validation using Analytical and Experimental Results
[ES] Los métodos numéricos son fundamentales en la ingeniería actual, debido a su capacidad de modelar rápidamente y con bajo coste el comportamiento de sistemas complejos no lineales, proporcionando asimismo gran detalle en los fenómenos involucrados. En este trabajo se desarrolla un código modular...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/211274 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/211274 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Propulsión Termodinámica Motores Térmicos Aerorreactor Métodos Numéricos Actuaciones de Aerorreactores Filtro de Kalman Propulsion Thermodynamics Heat Engines Jet Engine Numerical Methods Jet Engine Operation Kalman Filter INGENIERIA AEROESPACIAL Máster Universitario en Ingeniería Aeronáutica-Màster Universitari en Enginyeria Aeronàutica |
| Sumario: | [ES] Los métodos numéricos son fundamentales en la ingeniería actual, debido a su capacidad de modelar rápidamente y con bajo coste el comportamiento de sistemas complejos no lineales, proporcionando asimismo gran detalle en los fenómenos involucrados. En este trabajo se desarrolla un código modular en Python para resolver el enfoque termodinámico 0-D del problema de las actuaciones de un aerorreactor genérico, utilizando mapas de componentes para este fin. Se modelan sistemas turbojet monoeje y bieje. Estos se encuentran entre los más comunes en la industria aeronáutica militar actual. Se obtienen sus curvas características y líneas de operación correspondientes mediante este método. Asimismo, se lleva a cabo un estudio comparativo, donde se modifican algunas características de componentes, con el fin de determinar e investigar los fenómenos más relevantes de este problema. Al mismo tiempo, se analiza tanto su comportamiento estacionario como transitorio. Estos se comparan con un enfoque analítico, demostrando que se obtiene una mayor precisión en la solución. Los resultados se validan con ayuda de datos experimentales de un motor turbojet monoeje AMT Netherlands Olympus HP, a escala de laboratorio. Esta información es obtenida del banco de ensayos y complementada con medidas externas. Para finalizar, se aplica un filtro extendido de Kalman al problema transitorio, aportando mayor claridad en los mecanismos internos que permiten el funcionamiento del motor. Este ayuda a refinar las predicciones sobre la evolución de los estados, combinando los resultados arrojados por el modelo con las medidas experimentales. Este estudio tiene como objetivo el desarrollo de herramientas más efectivas para diseñar, comprender y caracterizar sistemas propulsivos, lo que en el futuro puede permitir producir medios de transporte más eficaces y eficientes |
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