Welche Beziehung besteht zwischen EGT, Kraftstoffdurchfluss, N1, N2 und Lufttemperatur?

Ich wollte zunächst einige Beispieldaten für EGT, Kraftstofffluss, N1 und N2, um ein Prognosesystem zu erstellen, das Motorausfälle (ECTM) vorhersagt. Ich habe online nach einigen Beispieldaten gesucht, aber festgestellt, dass es praktisch keine Möglichkeit gibt, diese zu erhalten. ( Wo finde ich Beispieldaten, die für die Motorzustandsüberwachung erforderlich sind? )

Nun muss ich dafür meine eigenen Daten generieren. Für mich ist es entscheidend, die Beziehung zwischen den 5 wichtigen Parametern zu verstehen, die ich berücksichtige.

Parameter sind EGT, Kraftstofffluss, N1, N2 und Lufttemperatur.

Mittlerweile habe ich folgendes verstanden:

  1. Temperatur steigt, EGT steigt.
  2. Die Temperatur steigt, der Kraftstoffdurchfluss steigt.
  3. N2 sinkt, Kraftstofffluss steigt. (src - Was bedeutet es, dass N1/N2 schweben? )

Könnt ihr mir bitte mehr Einblicke wie die oben genannten geben? Korrigieren Sie bitte auch meine Fehler. Ich bin Informatikstudent und das ist alles sehr neu für mich.

Ich glaube, Sie haben den Beitrag zum N2/FF falsch interpretiert. Was mit der Antwort gemeint ist, ist, dass für eine 'Set N2-Steuerung', wenn N2 abfällt, ein Befehl gesendet wird, um den FF zu erhöhen → um N2 zurück in seine Position 'Set N2' zu bringen. Wenn N2 schweben darf, dann ist N2 nicht das Steuerziel.
Oh. Das wusste ich nicht. Ich lese erst seit 2 Tagen über Flugmotoren. Ich versuche nur, einige gefälschte Daten zu generieren, um einen ECTM-Prototypen zu bauen. Das werde ich bei der Umsetzung berücksichtigen. Danke!

Antworten (1)

Ich bin mir nicht sicher, welche Art von Motorausfällen Sie vorhersagen möchten, aber ECTM wird normalerweise verwendet, um Dinge zu erkennen wie:

  • Abgenutzte Luftdichtungen
  • Blattspitzenverschleiß (Kompressoren und Turbinen)
  • Verdichterverschmutzung
  • Erodierte Laufschaufeln und Turbinendüsenführungen

Diese Hardwareprobleme verursachen Änderungen in den „Zustandsvariablen“;

  • N1 (LPC) Kompressoreffizienz
  • Wirkungsgrad des N2 (HPC)-Kompressors
  • Wirkungsgrad der N2 (HPT)-Turbine
  • Wirkungsgrad der N1 (LPT)-Turbine

Diese Änderungen des Bauteilwirkungsgrades führen dann zu Änderungen der Motorparameter;

  • N1 U/min
  • N2 U/min
  • Kraftstofffluss
  • Abgastemp
  • usw.

Durch die Erkennung von Änderungen in den Messwerten möchte ECTM Ihnen mitteilen, welches Modul (LPC, HPC, HPT oder LPT) sich verschlechtert hat. In der Regel lässt sich nicht sagen, warum der Wirkungsgrad nachgelassen hat (zB Erosion der Schaufelvorderkante oder verschlissene Schaufelspitzen), man kann nur sagen, welches Modul betroffen ist.

Aber die gewünschte Beziehung zwischen Effizienzänderungen und den gemessenen Parametern ist sehr komplex. Für diesen Schritt benötigen Sie ein Leistungssimulationsprogramm, um eine ausreichende Genauigkeit zu erzielen, wenn Sie den Ansatz tatsächlich auf Daten eines realen Motors anwenden . Ansonsten kann man nur sagen, dass Kraftstofffluss, Temperatur und Drehzahl steigen, wenn sich ein Motor verschlechtert. Und sie steigen für die meisten (oder alle) der oben genannten Fehler. Wenn Sie also nicht wissen, wie stark sie sich bei jedem Fehler ändern, können Sie nicht sagen, welches Modul sich verschlechtert hat. Dann sagt Ihre Methode nur "Der Motor hat sich verschlechtert" (nicht so nützlich) und nicht warum (und nur der LPC muss beispielsweise repariert werden, was billiger und schneller ist als eine HPC-Reparatur, weil er viel erfordert weitere Demontage).

Wenn Sie jedoch nur einen Ansatz theoretisch testen möchten , können Sie die Erhöhung jedes Parameters einfach ausgleichen, es muss nicht genau sein, da es sich nur um ein mathematisches Beispiel handelt, auf das Sie es nicht anwenden werden ein tatsächlicher Motor, sodass die vorhergesagten Auswirkungen der Verschlechterung nicht genau mit der Realität übereinstimmen müssen. Bilden Sie sich einfach 4 verschiedene Abbaumuster aus;

  • degradiertes LPC: 50 U/min N1-Erhöhung, 200 U/min N2-Erhöhung, 5 % Erhöhung des Kraftstoffflusses, 200 Grad Erhöhung der EGT
  • verschlechterter HPC: 100 U/min N1 inkl., 200 U/min N2 inkl., 7 % in der Kraftstoffströmung, 150 Grad in der EGT

usw...

Erstellen Sie dann mehrere Beispiele für jeden Fehler, indem Sie jedem Parameter eine zufällige Menge an Rauschen hinzufügen, z = 12.250 U/min, Kraftstofffluss = 3,2 lb/s, EGT = 650 °C.)

Jetzt haben Sie Beispiele mit Rauschen bekannter Fehler. Sehen Sie, wie gut Ihre Methode die Fehler richtig finden kann....

Sicher, es ist ein wenig grob, aber wenn Sie kein Leistungssimulationsprogramm finden können, mit dem Sie die Effizienz der Module ändern können, um das verschlechterte Fehlerverhalten zu erzeugen, können Sie zumindest etwas tun. Sie können mit den Zahlen herumspielen und sehen, bei welcher Größe Sie einen Fehler erkennen können und bei welcher Größe er verwirrt/falsch wird.

Das ist fantastisch! Sie haben meine 2-tägige Recherche in einer Antwort zusammengestellt. Das ist genau das, wonach ich gesucht habe. Was Sie gesagt haben, ist genau das, was ich versuche zu tun. Ich füge jedem Parameter nur etwas Rauschen hinzu und versuche, mein maschinelles Lernmodell darum herum aufzubauen. Es ist gut zu wissen, dass ich nicht zu sehr von dem abgewichen bin, was ich erreichen wollte. Nochmals vielen Dank für diese schöne Antwort!
@ShreyaS. Froh, dass ich Helfen kann. Nur zur Verdeutlichung, obwohl ich denke, dass Sie meinen Worten richtig gefolgt sind, wenn ich sage „fügen Sie eine zufällige Menge an Rauschen hinzu“, meine ich, erstellen Sie mehrere Beispiele für jeden der 4 Fehler, mit einer zufälligen Menge an Rauschen in jedem Beispiel. Sagen wir also 100 Beispiele x 4 Fehler. Maschinelles Lernen ist eine gute Technik zum Ausprobieren. Benutzt du zufällig Python?
Ja das ist richtig. So habe ich beispielsweise angenommen, dass der EGT-Bereich zwischen 700 und 1900 liegt. Beim Generieren von Zufallsdaten habe ich den Bereich auf 500 - 2100 festgelegt. Immer wenn EGT unter 700 oder über 1900 fällt, betrachte ich dies als Fehler . Ich habe so 100.000 Datenzeilen erstellt. Und ja, ich benutze Python. Wenn Sie interessiert sind, können Sie es auf meinem Github-Konto überprüfen - github.com/shreyas707/ectm