Optimização na adequação turbina-compressor numa turbina agás

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Um dos objetivos de um projetista de qualquer máquina térmica passa por conseguir culminar o acoplamento dos vários componentes que a constituem, visando a sua melhor performancecomo um conjunto. Esta dissertação incide no estudo de turbinas a gás dedicadas à propulsão aeronáutica, com ointento de explorar os parâmetros que melhor definem o combinado turbina-compressor, resultando na necessidade de uma análise paramétrica, com base em valores reais de um reator aeronáutico. Irá ser analisado o ciclo termodinâmico do reator, analisando os parâmetros inerentes à sua otimização. Este ciclo termodinâmico será obtido recorrendo ao software GasTurb, que permite efetuar cálculos iterativos em torno dos parâmetros do reator. Os dados e características sobre qualquer reator aeronáutico são informações mantidos fora do alcance do publico. A consulta da dissertação ‘Análise de Performance da Família de Motores de Avião CFM56’, por Pedro Ribeiro, proporcionou a aquisição de informações sobre CFM56. Esta consulta foi crucial para prosseguimento desta investigação, bem como para a escolha deste reator aeronáutico. Será assim abordado os conceitos fundamentais de performance do reator, analisando a forma como é alcançado a adequação da turbina com o compressor, percebendo como se aplica aotimização do conjunto.

Abstract: One of the goals for a designer of any engine is to culminate the matching of its several components, aiming to better the performance as a whole set. This dissertation focuses on the study of gas turbines dedicated to aircraft propulsion, with the intent to explore the parameters that best define the combined turbine-compressor, resulting in the need for parametric analysis based on real values of an aircraft turbojet. It will be analysed the thermodynamic cycle of the turbojet, analysing the inherent parametersto its possible optimization. This thermodynamic cycle will be obtained using the GasTurb which allows to perform iterative calculations around the reactor parameters. The data and characteristics of any turbojet are information kept out of reach of the public, being in possession of the manufacturer. The consultation of the thesis "Análise de Performance da Família de Motores de Avião CFM56” by Pedro Ribeiro, provided the acquisition of information about CFM56. This consultation was crucial for continuing the investigation and for the choice of this aircraft engine. It will thus address the fundamental concepts of performance, analysing how it is achieved the matching of turbine with the compressor, realizing how it applies the optimal set.