L'objectiu d'aquest projecte és fer el càlcul, disseny i simulació de la turbina d'etapa d'alta pressió d'un motor per a un vehicle aeri, el disseny de la turbina d'alta pressió s'enfoca principalment per a un avió comercial tipus Airbus A320, Boeing 737 o un *Gulfstream V.
A més de fer el càlcul, disseny i simulació de la turbina d'alta pressió, primer es farà una introducció de diferents conceptes per a proporcionar unes certes nocions sobre els motors de reacció. S'explicarà una mica sobre la història dels motors de reacció, els diferents tipus de motors que formen la família dels motors de reacció, les parts principals d'un turbofan on es definirà detalladament la part de la turbina, el funcionament d'aquesta mena de motor, el cicle tèrmic ideal i real dels motors turbofan. També es farà un estudi de mercat per a saber quant generen les principals empreses d'aquest sector. Una vegada estiguin totes aquestes dades determinades, es començarà amb els càlculs.
Els càlculs es començaran a partir d'unes dades inicials obtingudes de les fitxes tècniques de tres motors turbofan de diferents empreses, a més els càlculs es dividiran en dues parts, el càlcul de diferents dades del motor turbofan i els càlculs en relació amb la turbina d'alta pressió (temperatures, pressions, velocitats i dimensionament geomètric). Tots els càlculs es realitzaran mitjançant Microsoft Excel.
Una vegada realitzats els càlculs, es farà el disseny en 3D i la simulació del comportament del flux quan passa a través de la turbina d'alta pressió; tant el modelatge en 3D com la simulació es realitzaran amb el software SolidWorks. A més d'això es farà també un estudi de materials amb el software CES Edupack.
El objetivo de este proyecto es hacer el cálculo, diseño y simulación de la turbina de etapa de alta presión de un motor para un vehículo aéreo, el diseño de la turbina de alta presión se enfoca principalmente para un avión comercial tipo Airbus A320, Boeing 737 o un Gulfstream V.
Además de hacer el cálculo, diseño y simulación de la turbina de alta presión, primero se hará una introducción de diferentes conceptos para proporcionar ciertas nociones sobre los motores a reacción. Se explicará un poco sobre la historia de los motores a reacción, los diferentes tipos de motores que forman la familia de los motores a reacción, las partes principales de un turbofan donde se definirá detalladamente la parte de la turbina, el funcionamiento de este tipo de motor, el ciclo térmico ideal y real de los motores turbofan. También se hará un estudio de mercado para saber cuanto generan las principales empresas de este sector. Una vez estén todos estos datos determinados, se empezará con los cálculos.
Los cálculos se comenzarán a partir de unos datos iniciales obtenidos de las fichas técnicas de tres motores turbofan de diferentes empresas, además los cálculos se dividirán en dos partes, el cálculo de diferentes datos del motor turbofan y los cálculos con relación a la turbina de alta presión (temperaturas, presiones, velocidades y dimensionamiento geométrico). Todos los cálculos se realizarán mediante Microsoft Excel.
Una vez realizados los cálculos, se hará el diseño en 3D y la simulación del comportamiento del flujo cuando pasa a través de la turbina de alta presión; tanto el modelado en 3D como la simulación se realizarán con el software SolidWorks. Además de esto se hará también un estudio de materiales con el software CES Edupack.
The aim of this project is to make the calculation, design and simulation of a high-pressure stage turbine engine for an air vehicle, the design of the high-pressure turbine is mainly focused on aircraft type an Airbus A320, Boeing 737 or a Gulfstream V.
In addition to calculating, designing, and simulation of the high-pressure turbine, an introduction of different concepts will be made first to provide certain notions about reaction engines. A little about the history of the reaction engines, the different types of motors that form the family of jet engines, the main parts of a turbofan where the turbine part will be defined in detail, the operation of this type of engine, the ideal and real thermal cycle of turbofan engines. A market study will also be carried out to find out how much the major companies in this sector generate. Once all these data are determined, the calculations will start.
Calculations will start from the initial data obtained from the datasheet of engine turbofan technical chips of different companies, and the calculations will be divided into two parts, the calculation of different turbofan engine data and the calculations in relation to high-pressure turbine (temperatures, pressures, speeds and geometric dimensioning). All calculations will be made using Microsoft Excel.
Once the calculations are done, 3D design and simulation of flow behaviour will be done when it passes through the high-pressure turbine; both 3D modelling and simulation will be done with SolidWorks software. In addition to this, a material study will be carried out with CES Edupack software.
