Ich habe kürzlich einen Kanal auf Youtube gefunden, in dem ein Techniker für Strahltriebwerke sehr detailliert auf seine Arbeit bei der Wartung und Reparatur von Strahltriebwerken eingeht
In diesem speziellen Video (und auch einem älteren Prequel dazu) demonstriert er das Entfernen von Einkerbungen an den Vorderkanten von Verdichterschaufeln und das anschließende Glätten der Vorderkante. Eine Sache, die meine Aufmerksamkeit erregte, waren die Werkzeuge, die er benutzte: Feilen und Schleifpapier mit 100er und 400er Körnung. Er ging im Grunde von Hand über die Vorderkante und entfernte dabei eine kleine Menge Material.
Bei den Werkzeugen und der Methode gibt es offensichtlich keine Präzision.
Ist es überhaupt vertretbar, Verdichterschaufeln auf diese Weise zu modifizieren? Inwieweit beeinträchtigt es den Betrieb und die Effizienz des Triebwerks, wenn beispielsweise einige Kompressorschaufeln einen Millimeter von ihrer Sehne abweichen oder ihre Verdrehung um einige Grad verloren haben?
Ich denke, eine verwandte Frage ist: Für welche Präzision werden Kompressorschaufeln konstruiert und gebaut?
Vielen Dank an ymb1 für den Hinweis auf eine verwandte Frage , aber ich bin mehr an einer Quantifizierung oder Analyse der Auswirkungen auf die Motorleistung interessiert. Es scheint, dass die verknüpfte Frage den Begriff Blending erklärt (der auch im Video erwähnt wird), aber nicht auf Details zu den Auswirkungen auf die Leistung eingegangen ist.
Ja, dies ist nicht nur akzeptabel, sondern wird auch im Wartungshandbuch des Motors gefordert. Die Werkzeuge mögen in anderen Werkstätten ausgefeilter sein, aber das Grundkonzept, Material von Hand zu entfernen, ist dasselbe. Der Vorgang wird als „Mischen“ bezeichnet. Der Aufprall von Sand oder Schmutz auf den Klingen verursacht kleine Kerben und Kratzer. Diese scharfen oder rauen Bereiche erzeugen eine sogenannte "Spannungskonzentration". Wenn sie so belassen werden, werden die Kerben schließlich zu Rissen (Metallermüdung). Das Glätten der Kerben entfernt die Spannungskonzentration und verhindert die Rissbildung. Es gibt Auswirkungen auf die Leistung / Effizienz, aber das ist besser, als wenn Ihre Klingen brechen. Aus meiner Erfahrung ist der Leistungseinfluss dessen, was im Video gezeigt wird, eigentlich recht gering. Als grobe Schätzung würde ich 0,01% - 0,1% Effizienzverlust sagen.
Bearbeiten : Wie ich auf diese Effizienzzahl gekommen bin. Zwei Gedanken:
Erstens: Der im Video gezeigte Kompressor ist ein 10-stufiger Kompressor, und als grobe Schätzung hat jede Stufe wahrscheinlich etwa 30 - 50 Schaufeln. Ich habe nicht versucht, genau zu zählen, aber nennen wir es einfach 400 Klingen. Es ist eine vernünftige Annahme, dass jede Klinge die gleiche Menge an Arbeit leistet. In Wirklichkeit werden einige Etappen etwas stärker belastet als andere, aber es ist ziemlich nah dran. Wenn Sie also 1 ganzes Blatt entfernen , würden Sie als grobe Schätzung der Größenordnung einen Effizienzverlust von etwa 1/400 = 0,25 % erwarten. Der Materialabtrag ist deutlich geringer als bei einer ganzen Schaufel, sodass der Wirkungsgradverlust weniger als 0,25 % betragen sollte.
Zweitens habe ich gesehen, dass Kompressoren mit viel viel größeren Kerben ausgeblendet wurden und einen Effizienzverlust in der Größenordnung von 0,1% - 1% hatten.
Also habe ich zwischen diesen beiden Ideen eine fundierte Vermutung bezüglich der Effizienzzahl angestellt. Darf ich ein bisschen daneben liegen? Absolut. Aber ich bin wahrscheinlich zumindest nah dran.
Der Prozess, der normalerweise verwendet wird, um die Form zu ändern / Material zu entfernen, wird Schleifen genannt und wird sowohl bei der Herstellung als auch bei der Wartung verwendet, aber versuchen Sie es nicht selbst! Nur ein Profi sollte überhaupt daran denken, eine Klinge von Hand zu schleifen.
Die Form wird während der Herstellung normalerweise auf mindestens 0,1 mm* genau kontrolliert , obwohl sie sogar noch niedriger sein kann. Es gibt einige sehr erfahrene Leute, die dieses Maß an Genauigkeit tatsächlich erreichen können, aber häufiger werden Roboter verwendet, um eine konsistentere Form zu erhalten, und die Form wird anschließend von Messmaschinen überprüft, was mich überraschen würde, wenn die Person in Ihrem verlinkten Video dies tun würde .
Wenn Sie die Form der Vorderkante zu stark von der beabsichtigten Konstruktion abweichen, kann dies erhebliche Auswirkungen auf die Leistung haben, da dies zu einer frühen Strömungsablösung führen kann, wodurch die Schaufel weniger effizient wird. Es ist auch die Auswirkung von Spannungen zu berücksichtigen, die durch Kerben an Tragflächen verursacht werden .
Natürlich ist eine Off-Design-Form wahrscheinlich besser als die flache/verzerrte Form einer Kerbe, aber es ist immer noch eine Arbeit für einen Profi. Ihr Leben hängt buchstäblich davon ab, dass dieser Motor richtig funktioniert, und es würde ein Vermögen kosten, ihn zu ersetzen, wenn Sie es vermasseln. Warum sollten Sie also wollen, dass ein Amateur eine kritische Komponente wartet?
Was jeden Effizienzverlust anbelangt, so könnten wir das ohne einige Daten eines Motorenherstellers nur vermuten, um es zu untermauern, daher wäre es ziemlich bedeutungslos.
*Um Ihnen eine Vorstellung von der Genauigkeit zu geben, die während der Herstellung erreicht wird, ist hier ein Beispiel einer GE-Maschine, die die Klingenform überprüft. Es hat eine veröffentlichte Genauigkeit von 0,001 Zoll, was nicht schlecht ist, aber es gibt Maschinen, die zu einem Fünftel davon in der Lage sind. Normalerweise möchten Sie, dass Ihre Maschinengenauigkeit zehnmal besser ist als die Genauigkeit dessen, was Sie zu messen versuchen.
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