Effects of Axial Flow Compressor Surge on the Performance of Turbofan Engine

터보팬 엔진의 축류압축기 서지가 엔진성능에 미치는 영향

  • 오창용 ((주)대한항공 항공기술훈련원) ;
  • 구자예 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부)
  • Published : 2009.06.30

Abstract

This thesis has analyzed the effect of the surge happening in flight on the engine performance, especially on the PW4000 turbofan engine. It is to be judged that the flight surge can occur more often at the time of takeoff than it does en route due to the fact that the engine parameters are prone to fluctuate. EPR is judged to be the most highly sensitive parameter responding when surge occurs. Both Engine rpm and Wf decrease almost simultaneously just like an EPR. During the take-off rolling, N1 vibration is more sensitive than the N2 vibration. Consequently, the surge can be detected by EGT increase, while the other parameters (EPR, rpm, Wf, etc) decrease.

본 연구에서는 비행 중 PW4000 엔진의 축류압축기에서 발생된 서지 현상이 엔진성능에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 이륙조건에서는 항공기의 엔진성능이 급격히 변화하므로 순항할 때 보다 자주 서지가 발생할 수 있다고 판단된다. EPR은 서지 발생과 동시에 급격히 저하하는 것으로 나타나 민감도가 가장 컸다. 엔진 rpm과 Wf도 EPR과 거의 동일한 경향이었으며, Vibration 변화는 크지 않았으나 N1 Vibration 변화가 상대적으로 크게 나타났다. 따라서 비행 중 EPR, N1 rpm, Wf 값이 급격히 저하되고 EGT가 비선형적으로 상승하는 상태를 서지 발생 감지에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. Manuj Dhingra, 'Compressor Stability Management,' Ph.D. Thesis. Georgia Institute of Technology, 2006
  2. 'The Aircraft Gas Turbine Engine and Its Operation,' Pratt & Whitney, 1988
  3. 'PW4000-94(B747) Line/Base Maintenance Level-Ⅲ,' Pratt & Whitney, 2001
  4. 'PW4000 Series Engine Manual,' Pratt & Whitney, 2007
  5. 'B747-400 Aircraft Maintenance Manual,' Pratt & Whitney, 2007
  6. 'B747-400 Maintenance Training Manual,' The Boeing Company, 2001