Trabajo de grado - Pregrado
Desarrollo de pruebas y análisis mecánico y energético de un motor J69 de la fuerza aérea colombiana a condiciones de Bogotá, realizadas en banco de ensayos utilizando jet A1 y mezcla de biocombustible.
Autor
Galindo Castillo, José Miguel
Institución
Resumen
En el presente trabajo se expone la metodología experimental y los resultados obtenidos de
las pruebas de un motor turborreactor J69-T-25A a gran escala, utilizando diferentes mezclas
de Jet A1 y Biodiesel de palma aceitera con contenidos de volumen del 0% al 50%, además
de evaluar sus parámetros de operación (Temperaturas, Vibraciones, Empuje) se analizan los
gases de escape generados tras la combustión, además del impacto mecánico de sus
componentes. Se observa una reducción máxima en la eficiencia global del motor del 3,1%
y un incremento de 3,4 s en el tiempo de aceleración cuando se usa la mezcla 50% v / v. A
partir de los resultados procesados se encuentra un valor de compensación óptimo del 16%
del contenido de volumen de biodiesel. Se registra una influencia primordial en el
rendimiento energético del motor cuando se opera en condiciones de ralentí, pero no se
observan diferencias significativas en las condiciones de crucero y despegue. Para esto se
analiza el funcionamiento de la turbina, además de analizar a fondo sus sistemas y
componentes. RESUMEN 5
INTRODUCCION 6
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION 7
OBJETIVO GENERAL 7
OBJETIVOS ESPECIFICOS 7
CAPÍTULO 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 8
1.1 BIOCOMBUSTIBLES EN EL SECTOR AERONÁUTICO 8
1.2 ESTUDIOS PREVIOS EN TURBINAS DE AVIACIÓN 10
1.3 PRINCIPIOS OPERATIVOS DE LAS TURBINAS DE GAS 11
1.3.1 CLASIFICACIÓN DE LAS TURBINAS DE GAS 13
1.3.2 FUNCIONAMIENTO BÁSICO 18
1.3.4 COMPONENTES BASICOS 19
1.4 FUNDAMENTOS TERMODINÁMICOS DE TURBINAS 27
1.4.1 CICLO BRAYTON 27
1.5 METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN 30
CAPÍTULO 2 31
2.1 DESCRIPCIÓN TECNOLÓGICA DE LA TURBINA J69-T-25 31
2.1.1 FUNCIONAMIENTO BÁSICO 32
2.1.2 FLUJO DE AIRE 33
2.1.3 SISTEMA DE LUBRICACIÓN 35
2.1.4 SISTEMA DE COMBUSTIBLE 35
2.1.5 COMPONENTES BÁSICOS 37
2.2 DATOS PREVIOS DE PRUEBAS A TURBINAS J69-T-25 43
CAPÍTULO 3 PROTOCOLO DE PRUEBAS 45
3.1 PROTOCOLO EXPERIMENTAL 45
3.2 FACTORES DE EXPERIMENTACIÓN 46
3.3 PREPARACIÓN EXPERIMENTAL 51
3.5 MANEJO DE DATOS DE EXPERIMENTACIÓN 57
CAPITULO 4 60
4.1 REUSLTADOS 60
4.2 ANÁLISIS MECÁNICO MOTOR J69 61
CAPITULO 5 64
5.1 ANÁLISIS DE DATOS 64
5.2 CONCLUSIONES 73
BIBLIOGRAFÍA 74 Pregrado Ingeniero en Mecánica Ingeniería Mecánica