¿Cuál es la relación entre EGT, flujo de combustible, N1, N2 y temperatura del aire?

Inicialmente, quería algunos datos de muestra para EGT, flujo de combustible, N1 y N2 para construir un sistema de pronóstico que prediga la falla del motor (ECTM). Busqué algunos datos de muestra en línea, pero me di cuenta de que prácticamente no hay forma de adquirirlos. ( ¿Dónde puedo encontrar datos de muestra requeridos para el Monitoreo de la condición del motor? )

Ahora, tengo que generar mis propios datos para esto. Es crucial para mí entender la relación entre los 5 parámetros importantes que estoy tomando en consideración.

Los parámetros son EGT, flujo de combustible, N1, N2 y temperatura del aire.

Por ahora, he entendido esto:

  1. La temperatura aumenta, la EGT aumenta.
  2. La temperatura aumenta, el flujo de combustible aumenta.
  3. N2 disminuye, el flujo de combustible aumenta. (src - ¿Qué significa que N1/N2 flote? )

¿Pueden por favor darme más información como las de arriba? Además, por favor corrija mis errores. Soy estudiante de informática y todo esto es muy nuevo para mí.

Creo que malinterpretaste la publicación en N2/FF. Lo que significa la respuesta es que para un 'control de ajuste de N2', si el N2 cae, se enviará un comando para aumentar el FF → para que el N2 vuelva a su posición de 'ajuste de N2'. Si se permite que N2 flote, entonces N2 no será el objetivo de control.
Oh. no sabia eso He estado leyendo sobre motores de aviones solo desde hace 2 días. Solo estoy tratando de generar algunos datos falsos para construir un prototipo ECTM. Lo tendré en cuenta a la hora de hacerlo. ¡Gracias!

Respuestas (1)

No estoy muy seguro de qué tipo de fallas del motor desea predecir, pero ECTM generalmente se usa para detectar cosas como;

  • Sellos de aire desgastados
  • Desgaste de punta de pala (compresores y turbinas)
  • Ensuciamiento del compresor
  • Guías de toberas de turbina y álabes erosionados

Estos problemas de hardware provocan cambios en las "variables de estado";

  • Eficiencia del compresor N1 (LPC)
  • Eficiencia del compresor de N2 (HPC)
  • Eficiencia de la turbina de N2 (HPT)
  • Eficiencia de la turbina N1 (LPT)

Estos cambios en la eficiencia de los componentes dan como resultado cambios en los parámetros del motor;

  • RPM N1
  • rpm de N2
  • Flujo de combustible
  • Temperatura de los gases de escape
  • etc.

Al detectar cambios en las mediciones, ECTM tiene como objetivo decirle qué módulo (LPC, HPC, HPT o LPT) se ha degradado. Por lo general, no es posible decir por qué ha disminuido la eficiencia (es decir, no se puede decir si se trata de la erosión del borde de ataque de la pala o de las puntas de las palas desgastadas), solo se puede saber qué módulo está afectado.

Pero la relación que desea entre los cambios de eficiencia y los parámetros medidos es muy compleja. Para ese paso, necesita un programa de simulación de rendimiento, para brindar suficiente precisión si realmente va a aplicar el enfoque a los datos de un motor real . De lo contrario, todo lo que se puede decir es que cuando un motor se degrada, el flujo de combustible, la temperatura y las rpm aumentarán. Y aumentan para la mayoría (o todas) de las fallas anteriores. Entonces, a menos que sepa cuánto cambian por cada falla, no puede saber qué módulo se ha degradado. Entonces, su método simplemente dice "el motor se ha degradado" (no tan útil), en lugar de por qué (y, solo el LPC necesita una reparación, por ejemplo, que es más barato y más rápido que una reparación de HPC, porque requiere mucho más desmontaje).

Pero, si todo lo que quiere hacer es probar un enfoque en teoría , puede compensar el aumento en cada parámetro, no tiene que ser exacto, porque es solo un ejemplo matemático, no lo va a aplicar a un motor real, por lo que los efectos previstos de la degradación no necesitan coincidir con la realidad de cerca. Simplemente invente 4 patrones diferentes de degradación;

  • LPC degradado: aumento de N1 de 50 rpm, aumento de N2 de 200 rpm, aumento del 5% en el flujo de combustible, aumento de 200 grados en EGT
  • HPC degradado: 100 rpm N1 inc., 200 rpm N2 inc., 7 % en el flujo de combustible, 150 grados inc. en EGT

etc...

Luego, cree múltiples ejemplos de cada falla agregando una cantidad aleatoria de ruido a cada parámetro, digamos < o hasta el 1% del valor de escala completa (y también puede aumentar la escala completa, digamos, N1 = 8,500 rpm, N2 = 12,250 rpm, flujo de combustible = 3.2 lb/s, EGT = 650 grados C.)

Ahora, tienes ejemplos con ruido, de fallas conocidas. Vea qué tan bien su método puede encontrar correctamente las fallas....

Claro, es un poco tosco, pero si no puede obtener un programa de simulación de rendimiento que le permita cambiar la eficiencia de los módulos para generar el comportamiento de falla degradado, al menos le permite hacer algo. Puede jugar con los números y ver qué tamaño le permite detectar una falla y qué tamaño comienza a confundirse o a equivocarse.

¡Esto es increíble! Recopiló mis 2 días de investigación en una sola respuesta. Esto es exactamente lo que estaba buscando. Lo que dijiste es exactamente lo que estoy tratando de hacer. Solo estoy agregando una cierta cantidad de ruido a cada parámetro y tratando de construir mi modelo de aprendizaje automático a su alrededor. Es bueno saber que no me he desviado demasiado de lo que pretendía lograr. ¡Gracias de nuevo por esta hermosa respuesta!
@ShreyasS. Encantado de ayudar. Solo para aclarar, aunque creo que ha seguido mis palabras correctamente, cuando digo "agregue una cantidad aleatoria de ruido", quiero decir, cree múltiples ejemplos de cada una de las 4 fallas, con una cantidad aleatoria de ruido en cada ejemplo. Entonces, digamos 100 ejemplos x 4 fallas. El aprendizaje automático es una buena técnica para probar. ¿Estás usando Python, por casualidad?
Sí es cierto. Entonces, por ejemplo, asumí que el rango de EGT está entre 700 y 1900. Al generar datos aleatorios, le di un rango de 500 a 2100. Cada vez que EGT está por debajo de 700 o por encima de 1900, lo considero una falla. . He creado 100.000 filas de datos como ese. Y sí, estoy usando Python. Si está interesado, puede consultarlo en mi cuenta de github: github.com/shreyas707/ectm