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Development of a Performance Prediction Model for the CFM56-7B Engine

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Abstract(s)

With the development of software tools and their application in maintenance shops, it is possible to predict which modules or components are malfunctioning and redirect the right resources to inspect and fix the problem, saving time, money and most importantly ensuring the safety of the aircraft. This thesis focuses on the development of a prediction model for the CFM56-7B Engine based on the previous principle, one of the most widely used engines in commercial airline history, in coaboration with TAP&ME. The GasTurb software was used to tailor the model. Gasturb is an engine performance modeling software that allows the input of data from the engine testbed. By correlating the turbofan engine performance loss at a modular level, it is possible to identify which component is not performing as expected. A thermodynamic model was construct using has anchor a cycle reference point from a correlation test report from a well-functioning engine running at certain conditions. The offdesign phase involved matching the model to the performance of an engine working under a range of conditions such as specific speed, mass flow and pressure ratio. This ”Golden model” that can be used by TAP as a benchmark for other engines, enabling a optimization in resources such as cost and money making it a desirable tool for a Maintenance Repair overhaul (MRO) company to have.
Com o desenvolvimento de ferramentas de software e a sua aplicação nas oficinas de manutenção de aeronaves, é possível prever quais os módulos ou componentes que estão com defeito e redirecionar os recursos certos para inspecionar e corrigir o problema economizando assim tempo, dinheiro e o mais importante, garantir a segurança da aeronave. Foi com base neste princípio que esta dissertação foi desenvolvida. Em colaboração com a TAP&ME, foi desenvolvido um modelo de previsão para o Motor CFM56-7B, um dos motores mais utilizados na história das companhias aéreas comerciais, utilizando o software GasTurb. O GasTurb é um software de analise de desempenho do motor que permite a entrada de dados provenientes do banco de ensaios do motor e, como a perda de desempenho do motor turbofan pode ser correlacionada a nível modular, é possível reconhecer quais os componentes que estão a funcionar abaixo do esperado. Um modelo termodinâmico foi construído usando como âncora um ponto de referência do teste de correlação de um motor em boas condições funcionando a condições particulares, seguido pela fase off-design que consiste em combinar o modelo com o desempenho de um motor a funcionar dentro de um intervalo de parametros, como velocidade específica, fluxo de massa e relação de pressão, diferentes do analisado previamente. Isto oferece à TAP um ”modelo de ouro” que pode ser usado como forma de comparação com outros motores, permitindo uma otimização de recursos como custo e dinheiro tornando-se uma ferramenta desejável para uma empresa como esta.

Description

Keywords

Gasturb Modelo de Ouro Modelo de Previsão Modelo Termodinâmico Motor Turbofan Off-Design Perda de Desempenho

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