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Dissertação

Apresentação Dissertação Mestrado
by

Rafael Basto

on 21 July 2014

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Transcript of Dissertação

Desenvolvimento de um sistema
de diagnóstico para o motor Larzac
Alferes-Aluno Rafael Pais de Oliveira Fernandes Basto
Engenharia Aeronáutica
Presidente: Major General Pedro Miguel de Palhares da Silva
Orientador: Professor Doutor João Eduardo de Barros Teixeira Borges
Arguente: Major Mário João da Costa Figueiredo
Co-orientadores: Professora Doutora Maria Filomena Alves Teodoro
Tenente Bruno Jorge Pereira Cadete
Sintra, Janeiro de 2013
Panorâmica

1. Enquadramento ao Problema
2. Objetivo
3. Caraterização do motor Larzac
e do Banco de Ensaio
4. Metodologia proposta
5. Análise de Dados
6. Bases para um Sistema de Diagnóstico
7. Conclusões e Recomendações
Desenvolver um sistema
de diagnóstico para o
motor Larzac
Recolha e
Análise
Estatística
de Dados
Recolha de Dados
relativos aos parâmetros de
funcionamento do motor,
medidos no ensaio em Banco
Recolha de Dados de
configuração do motor,
à data dos respetivos
ensaios em Banco
2. Objetivo
3. Caraterização do Motor Larzac e do Banco de Ensaio
- Motor Turbofan
- Duplo Veio
- 8 Módulos
- 9 Acessórios
M1: Compressor de baixa pressão.

M2: Cárter do compressor de alta pressão.

M3: Compressor de alta pressão.

M5: Turbina de alta pressão.

M6: Rotor da turbina da alta pressão.

M7: Cárter da turbina de alta pressão.

M8: Caixa de acessórios.

IA1: Unidade de controlo de combustível (FCU).
1. Enquadramento Ao Problema
2010
2008
Relatório 10/08: AJET - Banco de Ensaios Larzac 04C20

Relatório 11/08: AJET - Banco de Ensaios Larzac 04C20

Relatório 15/08: AJET - Banco de Ensaios Larzac 04C20 (Teste de validação)

Relatório 16/08: AJET - Banco de Ensaios Larzac 04C20 (Impulso corrigido para condições standard à
máxima potência)
Relatório 16/10: AJET - Larzac 04C20 (Minimum Thrust at Full Power)

Relatório 17/10: AJET - Motor N/S 241216 (Avaliação do impulso corrigido para condições standard à potência máxima)

Relatório 22/10: AJET - Banco de Ensaios Motores Larzac 04C20
4. Metodologia
SNECMA FAX VXL PtAF-09-001 JUN09
Larzac 04C20 PtAf: Technical information for determination of thrust

SNECMA FAX VXL PtAF-09-002 AGO09
Larzac 04C20 PtAf: Troubleshooting based on engine test results
Propulsão
Estatística
Enquadramento Teórico
- Adimensionalização de parâmetros
- Correlação de parâmetros
Estatística
Descritiva
Estatística
Inferêncial
- Médias Amostrais
- Caixas de Bigodes
- Diagramas de Dispersão
- "Outliers"
Construção da Base de Dados
Análise Estatística
da BD
Desenvolvimento do
Sistema de
Diagnóstico
1
2
3
- Relatórios de Ensaio
- BD do Banco de Ensaio
Duas Fontes Complementares
SIAGFA
BD Controlo
(Manutenção
Larzac)
5. Análise de Dados
6. Bases para um Sistema de Diagnóstico
7. Conclusões
Análise de Dados:
Identificar valores de referência / zonas de funcionamento;
Identificar Módulos com maior afastamento entre motores aceites e não aceites;
Identificar existência de "outliers";
Identificar problemas de compressão nos motores não aceites.

Outras Indicações:
Parâmetros de funcionamento do motor insuficentes, no sentido de isolar as causas do problema;
Registos de ações de manutenção insuficentes, no sentido de aferir a sua influência no funcionamento do motor;
Não é considerado potencial dos sub-componentes;
A existência de "outliers" para motores aceites levanta questões relativas à fiabilidade do Banco de Ensaio.
Análise Comparativa Ao Motor F100-PW-220E
Número muito superior de parâmetros medidos
Verificação de adimensionalização de parâmetros
Identificação de "Outliers"
Agrupamento de dados por motores INOP, OP e INV
Análise em função do potencial dos módulos
Validação da Análise efetuada:
Análise inferêncial com métodos multivariados;
Reconstrução da Base de Dados com potenciais de sub-componentes;
Estudo de todos os "outliers" identificados.

Trabalhos Futuros:
Acompanhamento de motores com falta de força propulsiva;
Instrumentação do motor para complementar o número de parâmetros de funcionamento, nomeadamente, P e T entre compressores , à saída da câmara de combustão e entre turbinas;
Novos contatos à SNECMA e EMPORDEF;
Desenvolvimento e implementação do Sistema de Diagnóstico proposto no Banco de Ensaio.
(Wikimedia Comons)
Banco de Ensaio
Sugerir
Ações Manutenção
Identificar Causas do
Problema
(Wikimedia Comons)
(POAF.TO.2J-LARZAC-12-1)
(LARZAC 04C20 Turbofan Engine - Maintenance Manual)
(POAF.TO.2J-LARZAC-12-1)
T: Temperatura
P: Pressão
F: Força Propulsiva
Q: Caudal de Combustível
N: Velocidade de Rotação
T0; P0 - Ambiente
T4; P4 - Entrada da Câmara de Combustão
T7 - Saída da Turbina de Baixa Pressão
N1; N2 - Veio de Baixa e de Alta Pressão
F (DF) - Força Propulsiva / Diferença face ao valor mínimo
Q - Caudal medido
Parâmetros Medidos
Dados de
Funcionamento
Dados de
Configuração
Ações de
Manutenção
Base de Dados
- Lavagens de motor
- Troca de módulos
Identificação de relações entre parâmetros de funcionamento
Identificação de relações entre potencial dos módulos para motores aceites e não aceites
"outlier"
Conclusões semelhantes para N1, N2, T4 e P4, com valores distintos para os grupos de dados.
Conclusões diferentes para T0, P0 e T7, onde se verificam valores próximos para os três grupos.
Centróide
Diferença entre valor médio de potencial para motores aceites e não aceites com maior valor percentual para M5, M1 e M3.
Identificam-se valores de referência e padrões de funcionamento.
Valores mais baixos de P4, T4, N1 remetem para problemas na compressão do motor.
7. Recomendações
Palavras Chave
Potencial
Parâmetro de funcionamento
"Outlier"
"A hard beginning maketh a good ending."
John Heywood
Potencial do motor
M1: 100 h
M2: 200 h
M3: 300 h
M5: 400 h
M6: 500 h
M7: 600 h
M8: 700 h
IA1: 800 h
100 h
Potencial dos módulos
(...)
M1
M2
100 h
110 h
120 h
130 h
140 h
Full transcript