DE2228428C2 - Gasturbinentriebwerksanalysator - Google Patents

Gasturbinentriebwerksanalysator

Info

Publication number
DE2228428C2
DE2228428C2 DE19722228428 DE2228428A DE2228428C2 DE 2228428 C2 DE2228428 C2 DE 2228428C2 DE 19722228428 DE19722228428 DE 19722228428 DE 2228428 A DE2228428 A DE 2228428A DE 2228428 C2 DE2228428 C2 DE 2228428C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
engine
variables
dependent
independent
variable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19722228428
Other languages
English (en)
Other versions
DE2228428A1 (de
Inventor
Louis Andrew Granby Conn. Urban
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Technologies Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Priority to DE19722228428 priority Critical patent/DE2228428C2/de
Publication of DE2228428A1 publication Critical patent/DE2228428A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2228428C2 publication Critical patent/DE2228428C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasturbinentriebwerksanalysator der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art
Es ist bereits ein Analysiersystem bekannt (US-Druckschrift AIAA Paper Nr. 70-935 »Computerized Airborne Integrated Data Systems«, von H. J. Moses, Juli 1970), welches mittels elektronischer Einrichtungen die Leistung verschiedener Flugzeugsysteme während des Fiuges überwacht Es werden dabei gewöhnlich zwanzig bis vierhundert Flugzeugparameter überwacht und auf das Überschreiten voreingestellter Grenzen hin analysiert Jeweils beim Überschreiten einer Grenze werden auf einem Magnetbandgerät sämtliche überwachten Parameter aufgezeichnet und bei Bedarf im Cockpit angezeigt oder ausgedruckt
Mit Hilfe der aufgezeichneten, angezeigten oder ausgedruckten Daten soll die Flugzeugbesatzung unterstützt, sollen Ausbildungsmethoden verbessert und der Brennstoffverbrauch optimiert werden. Nachteilig ist bei diesem bekannten Analysiersystem, daß lediglich abhängige Variable überwacht und angezeigt werden und daß es dem Bedienungspersonal überlassen bleibt, aufgrund der erhaltenen Daten auf den Zustand unabhängiger Variabler (z. B. die Wirkungsgrade von Triebwerksteilen, die Größe von wirksamen Düsen- und Auslaßquerschnitten und allgemeine Änderungen des mechanischen Aufbaus des Triebwerks) zu schließen. Es läßt sich auf diese Weise keine sichere Aussage über den relativen Erhaltungszustand eines Triebwerks machen. Es werden bei dem bekannten Analysiersystem zwar Analysierprogramme verwendet beispielsweise Triebwerksleistungsanalysierprogramme, mittels welchen zur Analyse der Triebwerksleistung Triebwerksdaten auf das Überschreiten gewisser Schlüsselparameter hin (nämlich abhängiger Variabler, wie die Gasaustrittstemperatur, die Turbinendrehzahl und der Öldruck) überwacht werden, wobei die Triebwerksdaten dann für eine Trendanalyse ausgedruckt werden, eine genaue Festlegung des Ortes und der Bedingungen, die zu einer Verschlechterung des Triebwerks geführt haben können, ist dadurch aber nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gasturbinentriebwerksanalysator zu schaffen, mit welchem sich der relative Erhaltungszustand von Gasturbinentriebwerken besser bestimmen läßt
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst
Gemäß der Erfindung werden durch eine erste
Recheneinheit zu speichernde Bezugswerte der abhängigen Triebwerksvariablen berechnet, durch eine zweite Recheneinheit wird aus dem die Differenz zwischen jeder abhängigen Triebwerksvariablen und ihrem Bezugswert angebenden ersten Signal die differenzielle s Änderung einer unabhängigen Triebwerksvariablen in Form eines zweiten Signals berechnet, das dann durch die Diagnoseschaltungen direkt besonderen Triebwerksstörungen zugeordnet wird. Dadurch, daß bei dem Triebwerksanalysator nach der Erfindung mehrere abhängige Triebwerksvariable gemessen und aufgrund des Vergleiches der abhängigen Triebwerksvariablen mit den Daten eines neuen Triebwerks die Werte unabhängiger Variabler berechnet werden, welche zur Bestimmung von Triebwerksstörungen benutzt werden, ι s läßt sich eine sichere Aussage über den relativen Erhaltungszustand des betreffenden Triebwerks machen. Durch die bei dem Gasturbinentriebwerksanalysatcr nach der Erfindung stattfindende Umrechnung der abhängigen Variablen auf differentielle Änderungen von unabhängigen Variablen ist eine genaue Festlegung des Ortes und der Bedingungen möglich, die eine Verschlechterung des Triebwerks herbeiführen. Außerdem ist es möglich, die Abfühlung und Messung von nicht oder nur schwierig zu erhaltenden Parametern, wie beispielsweise der Turbineneinlaßtemperatur, der tatsächlichen Luftdurchsätze und der Querschnitte, zu vermeiden.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen die
F i g. IA — IC Blockschaltbilder des Gasturbinentriebwerksanalysators nach der Erfindung.
Nachfolgend ist eine Zusammenstellung von in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendeten Bezeichnungen angegeben. Es bedeuten:
Abhängige Variable Meßbare physikalische Parameter, wie Ausgangsleistung, Temperaturen, Drücke, Brennstoffdurchsatz und Rotordrehzahlen, deren Absolutwerte oder Änderungen durch die Absolutwerte oder Änderungen von unabhängigen Variablen festgesetzt werden.
Unabhängige Variable
Thermodynamische Parameter, wie Luftdurchsätze, Wirkungsgrade von Triebwerksteilen, wirksame Turbinendüsenquerschnitte und Triebwerksauslaß- so querschnitte, deren Absolutwerte oder Änderungen durch die mechanische Auslegung oder den Aufbau des Triebwerks oder Verschlechterungen derselben festgesetzt werdea
Störungen Eine mechanische Fehlfunktion oder Verschlechterung in dem Gasweg, durch die die Leistungsfähigkeit des Gasturbinentriebwerks nachteilig beeinflußt wird.
AUgemeineinflußkoeffizientenmatrix Die Matrix besteht aus den Koeffizienten der Gruppe von Differentialgleichungen, die die gegenseitigen Beziehungen der verschiedenen unabhängigen und abhängigen Variablen des Triebwerks angibt Die Koeffizientenmatrix basiert auf den gegenseitigen Beziehungen der Gasturbinentriebwerksparameter, wie sie in dem Buch »Gas Turbine Engine Parameter Interrelationships« von Louis A.
Urban, 1. und Z Auflage, veröffentlicht von der United Aircraft Corporation, 1967 bzw. 1969, beschrieben sind.
Gasturbinentriebwerk
Es handelt sich um irgendeinen Typ von Gasturbinentriebwerk, beispielsweise um ein Turbopro-, Fan- oder TL-Triebwerk, einschließlich solchen, die in Flugzeugen oder Industrieanlagen Verwendung finden.
Manche ausgewählten Parameter können zwar abhängig sein, sie können jedoch als unabhängige Variable in solchen Fällen behandelt werden, in denen es schwierig ist, sie zu messen und zu gewinnen, wie beispielsweise die Turbineneinlaßtemperatur.
Aufstellung der verwendeten Symbole
1 bis 8 = Bezugszeichenindizes, die sich auf Stationen in dem Triebwerk beziehen, falls nichts anderes angegeben ist.
ΛΊ = Niederdruckverdichterdrehzahl in U/min
N2 = Hochdruckverdichterdrehzahl in U/min
P = Druck in bar/0,07
T = Temperatur
Θ = Korrektur auflSA-Tag.
iICL = Adiabatischer Wirkungsgrad des Nieder
druckverdichters
1IiH ~ Adiabatischer Wirkungsgrad der Hoch
druckturbine
WaCL = Korrigierter Niederdruckverdichterluftdurchsatz in 0,45 kg/s
WaCH = Korrigierter Hochdruckverdichterluftdurchsatz in 0,45 kg/s
A = Querschnitt
Für ein einfaches einwelliges TL-Triebwerk gelten folgende Symbole:
NIVWi = Bezogene Verdichterdrehzahl in U/min
TjZQ2 - Bezogene Verdichterauslaßtemperatur in
Grad Kelvin
= Druckanstieg an dem Verdichter
= Bezogene Brennstoffströmungen in
0,45 kg/h
= Bezogene Turbinentemperatur in
Grad Kelvin
= Triebwerksdruckverhältnis
= Wirksamer Auslaßdüsenquerschnitt
= Bezogene Verdichtergasströmung
= Adiabatischer Verdichterwirkungsgrad
= Wirksamer Turbineneinlaßdüsen-
querschnitt
>n = Adiabatischer Turbinenwirkungsgrad
In den F i g. 1A, 1B und IC sind die Einrichtungen zum Diagnostizieren und Prognostizieren des insgesamt mit der Bezugszahl 10 bezeichneten Triebwerks zum Ermitteln von dessen relativem und vorhersagbarem Erhaltungszustand dargestellt Da die Recheneinheiten, Fühler und elektrischen Schaltungen bekannt sind, erübrigt sich deren ausführliche Beschreibung. Die zu merkenden vorgewählten Parameter hängen von dem Typ des Triebwerks ab, das ausgewertet wird, von der Zugänglichkeit der Parameter und von dem Ausmaß an zu ermittelnden Störungen. Wenn das Triebwerk zum ersten Mal eingebaut wird, sei es in einem Flugzeug
oder einer Industrieanlage, wird die Grundlinie der abgefühlten Parameter festgesetzt und dann gespeichert, um als Bezugswerte für den Vergleich mit später erhaltenen tatsächlichen Meßwerten zur Feststellung von Abweichungen davon benutzt zu werden. Die korrigierten abgefühlten abhängigen Variablen sind zwar hier als ein besonderes gemessenes Druckverhäitnis an dem Triebwerk dargestellt, in diesem Fall als Pi/Pi, es kann sich bei diesem besonderen Parameter jedoch um irgendeinen Triebwerksparameter handeln, der den Triebwerksbetrieb angibt und auf der Basis setner Verfügbarkeit ausgewählt wird. Es könnte sich bei diesem Parameter daher um irgendeinen Druck, irgendeine Drehzahl oder irgendwelche Temperaturen handeln. Gemäß Fig. IA werden die ausgewählten Signale über das als Block 12 dargestellte Gatter geleitet, und beim ersten Einbau des Triebwerks (d. h, wenn die Einbauzeit Null ist) werden die Signale nach links in einen Block 14 geleitet Wenn die Leistungseinstellung auf einem gewissen Wert ist, der größer als eine Mindestposition ist, wird sie in eine erste Recheneinheit 16 überführt, wo die abgefühlten Signale (abhängige Variable), wie Drehzahlen, Drücke und Temperaturen, in korrigierte Werte, d.h. in auf eine Standardbasis bezogene Werte umgewandelt werden, die dann zur nächsten Station übertragen werden und die Bezugswerte festlegen. Die korrigierten abhängigen Variablen werden, wie oben erwähnt, über dem willkürlich ausgewählten Parameter P7ZP2 gemessen, um die Bezugslinien für jede gemessene abhängige Variable festzulegen und zu speichern. Daher wird jede korrigierte abhängige Variable eine Grundlinieninformation haben, die für den ausgewählten Parameter festgesetzt ist, der in den in einem Block 18 gezeigten Diagrammen die Abszisse bildet
Nachdem diese Daten gesammelt und gespeichert worden sind, wird das Triebwerk ständig oder intermittierend überwacht und analysiert um dessen relativen Erhaltungszustand zu ermitteln. Von da an werden die in dem Block 12 erscheinenden Signale zur rechten Seite und zu einem Block 13 gesendet Wenn der Leistungshebel auf einen Wert oberhalb der Mindestposition eingestellt ist werden die richtigen Signale an einen Rechner 20 abgegeben, der die abhängigen Variablen, wie die Drehzahl, Drücke und Temperaturen, empfängt und sie in die korrigierten Parameter umwandelt, was dem gleicht was mit den Grundliniendaten geschehen ist Diese Signale werden durch eine Komparatoranordnung 22 aufgenommen, und jede Differenz in diesen Signalen wird zu einer zweiten Recheneinheit 24 übermittelt die die allgemeine Koeffizientenmatrix zum Umwandeln von Änderungen abhängiger Variabler in differentieüe Änderungen unabhängiger Variabler enthält Die Matrix, die vorher ermittelt und in der zweiten Recheneinheit 24 gespeichert worden ist besteht aus den Koeffizienten der Gruppe von Differentialgleichungen, die die gegenseitigen Beziehungen der verschiedenen unabhängigen und abhängigen Variablen des Triebwerks angibt und dem obenerwähnten Buch »Gas Turbine Engine Parameter Interrelationships« entnommen werden kann.
Gemäß vorstehenden Darlegungen dient die allgemeine Koeffizientenmatrix zum Umwandeln der abhängigen Variablen in die unabhängigen Variablen. Da Absolutwerte von abhängigen Variablen durch Absolutwerte von unabhängigen Variablen bestimmt werden, werden Änderungen der abhängigen Variablen Änderungen der unabhängigen Variablen ergeben. Da die zweite Recheneinheit 24 die relativen Änderungen der abhängigen Variablen und der unabhängigen Variablen berechnet sind die wahren Istwerte der abhängigen und der unabhängigen Variablen unzusammenhängend. Bei den Ausgangssignalen der zweiten Recheneinheit 24 handelt es sich um Signale, die die differentiellen Änderungen der unabhängigen Variablen angeben. Das bietet den Vorteil, daß nicht die wahren Werte der
ίο abgefühlten und berechneten Parameter benutzt zu werden brauchen, weil sich die Berechnung nur mit den relativen Änderungen der abhängigen und der unabhängigen Variablen umfaßt Die Ausgangssignale der zweiten Recheneinheit 24
is gehen zu Diagnoseschaltungen, wenn eine relative Änderung erkannt worden ist Bei den Diagnoseschaltungen handelt es sich um eine Reihe von vorberechneten ODER-Gattern 30,32,34,36,38,40,42,44,46, die die differentiellen Änderungen der unabhängigen Variablen angeben, und sie fahlen sämtliche Ausgangssignale ab und isolieren die unabhängige Variable, welche eine Abweichung von der Grundlinieninformation gezeigt hat Diesem Signal wird gestattet zu dem richtigen Störungsanzeiger zu gehen, d.h. zu dem
Störungsanzeiger 48, SO, 52, 54 oder 56, der der Bedienungsperson anzeigt welches Triebwerksteil
inspiziert werden sollte, um die Störung zu lokalisieren.
Die Störungsanzeiger, bei denen es sich um einen Ausdruck auf Papier oder um ein Fenster, das
aufleuchtet wenn eine Störung erkannt wird, handeln kann, listen die besonderen Stellen auf, die wahrscheinlich die Ursache der Störung sein können.
Wenn beispielsweise das Pumpvermögen oder der Wirkungsgrad in den Blöcken 30 und 32 verschlechtert
werden, wird die Anzeige an dem Fenster 48 aufleuchten und der Bedienungsperson anzeigen, daß eine Überprüfung hinsichtlich des Spiels an den Schaufelspitzen, der Schmutzansammlung, der Erosin, beschädigter Schaufeln, fehlender Schaufeln, beschidig-
ter Dichtungen od. dgL in dem Niederdruckverdichterabschnitt erfolgen sollte.
Ebenso, wenn das Fenster 50 aufleuchtet, rit dessen Anzeige der Bedienungsperson, den Hochdruckverdichter auf ähnliche Störungen hin zu überprüfen.
In jedem Fall werden die Anzeigen in den Fenstern der Prüfpunkte auf die besondere Station in dem Triebwerk hinweisen, die überprüft werden sollte, und die besonderen Störungen angeben, nach denen gesucht werden sollte, um die Ursache der Verschlechterung
so beseitigen zu können.
Für den prognostischen Teil des Analysator« werden die Grenzwerte für Änderungen der unabhängigen Variablen des Triebwerks festgelegt, in einem in Biock 60 dargestellten Speicher gespeichert und zu einem
Trendanzeiger 62 gesendet, bei dem es sich um ein Permanentausgabegerät handeln kann. Änderungen von unabhängigen Variablen aus der zweiten Recheneinheit 24 werden in bestimmten ZehmtervaDen aufgezeichnet so daß die Bedienungsperson ständig die
Trends in den Verschlechterungen der unabhängigen Variablen beobachten kann. Wenn diese Grenzen überschritten werden, wird durch ein Signal ein Sicht anzeiger 66 betätigt der die Bedienungsperson anweist das Triebwerk entweder zu reparieren oder auszubauen, und das Signal wird zu den Diagnoseschaltungen gesendet um auf die besondere Störung oder die besonderen Störungen hinzuweisen. Das Folgende ist ein Beispiel, das zeigt, wie eine
typische allgemeine Koeffizientenmatrix in einem Spezialrechner berechnet und programmiert werden kann, damit die differentiellen Änderungen der unabhängigen Variablen aus Änderungen der korrigierten abhängigen Variablen erhalten werden. Zur Veranschaulichung wird ein einfaches einwelliges TL-Triebwerk betrachtet. Es sei angenommen, daß das
Triebwerk so ausgelegt ist, daß es ein Verdichterdruck verhältnis und eine Turbineneinlaßtemperatur von PVPi-\0 bzw. 74/θ2=1199°Κ hat. Die Allgemeineinflußkoeffizientenmatrix für ein solches Triebwerk, wie sie sich auf Seite 6 des obenerwähnten Buches »Gas Turbine Engine Parameter Interrelationships« findet, würde folgendermaßen lauten:
,T4 Ie1 PNZVB2- .■> WaC1 '/<· /M4 Ίι
74/02 NZVS2- Wac2 -0,55 Aa 0
•τ,/β, 0,17 0,67 0,33 0 -0,33 0
TyJQ2 0,50 2,00 1,00 0,53 -1,00 0
PPyIP2 1,81 1,36 0,68 0,36 0,32 0
PyIP2 1,25 -0.43 -0,21 1,43 0,21 1,43
P W1IOlVQT 1,50 0,28 0,14 -1,25 -0,14 -1,43
W1IO 2VoT -0,86 1,50 0.75 0,25
P T5IQ2
T5IQ2
PP5IP1
P5IP2
PAn
An
Es sei angenommen, daß die meßbaren abhängigen Variablen, korrigiert auf Standardtagesbedingungen, folgende Absolutwerte haben, wenn das Triebwerk zum ersten Mal eingebaut wird und nachdem es 1000 h gelaufen ist..
Neu eingebaut Nach 100 Stunden
NlVW1 100% 100%
TyIQ1 in 0K 597 603
P1ZP1 10,00 9,81
wfid 2VW2 100% 105.3%
T5ZQ1 in 0K 932 979
P5ZP1 3,10 3,06
bei der konstanten gemessenen Drehzahl von NlVoT = 100% werden die gemessenen Änderungen der abhängigen Variablen berechnet zu
r TyZQ-, 603 - 597
TJoT
Ί9Ϊ
+0'010
1ΔΙΪ2 _ 9,81-10,00
lööö—
_ 105,3-100
iöö
+0'053
T5ZQ2
,932
°'°50
NiVeT
1IO
9 l0
Der Rechner setzt diese Werte in die gespeicherte Allgemeineinriußkoeffizientenmatrix ein und erstellt eine gleichzeitige Lösung der folgenden Gruppe von Gleichungen:
P3IP2
Q50
T4IQ2
Τ4ΙΘ
4ΙΘ2
; = j 81
Wac2
2,00(0) +1,00 -**2H- + Q W
= +0,010
+ 0-^ = - 0,019
+ 0,53 ^- + 0,32 -°£- + 0 -^ = + 0,053
Ί T5Ze1 = 125 ii
T5IQ2 ' Γ4/02
*W = ι 50 a7^/02
P5IP1 ' Γ42
+028(0) + 0,14
O^^- = +0,050
1,43 -^- - 0,14 -
1,43
= - 0.013
Es sei beachtet daß in diesem Fall die Gruppe Gleichungen mit ΓύηΓ Unbekannten darstellt. Der Rechner ist deshalb so programmiert daß er sie entweder nach dem Prinzip der Determinanten oder durch Matrixinversion löst, was beides bekannte mathematische Verfahren sind, und in diesem Fall wird die Lösung folgendes ergeben:
ST4IB2 = +o,O42 Die Turbineneinlaßtemperatur ist um 4,2% angestiegen.
-0,02 Das Verdichterluftpumpvermögen hat um 2% abgenommen.
= -0,03 Der Verdichterwirkungsgrad hat um 3% abgenommen.
= +0 02 Der Turbineneinlaßdüsenquerschnitt hat um 2% zugenommen.
Hc
dA*
A4
δΊι - -0,02 Der Turbinenwirkungsgrad hat um 2% abgenommen.
Unter Verwendung der verbleibenden Gleichung der allgemeinen Matrix benutzt der Rechner diese Werte, um die Lösung für die Änderung von An zu berechnen:
dA-
-0,86(0,042) + 1,50(0) +0,75(-0,02) - 1,25(-0,03) + 0,25(0,02) - l,43(-0,02) = +0,02.
Der wirksame Auslaßdüsenquerschnitt hat um 2% zugenommen. Eine in dem Rechnerspeicher programmierte und gespeicherte Diagnoselogik ahnlich den Diagnoseschaltungen, die in F i g. IC gezeigt sind, würde efkennen, dsS die oben berechneten Abweichungen in den unabhängigen Parametern einen verschlechterten Verdichter, eine verschlechterte Turbine und eine beschädigte Auslaßdüse anzeigen, und der Rechner würde die geeigneten Nachrichten zum Informieren der Flugzeugbesatzung, der Wartungsmannschaft oder anderen Personals ausdrucken.
Die berechneten Abweichungen emschfieBnch der Abweichung in der Turbineneinlaßten^eratur werden in Abhängigkeit von der Zeh in periodischen Intervallen ähnlich wie bei dem in F ig. IB gezeigten Trendrechner aufgezeichnet, um Trends für Prognosezwecke zu liefern. Die zeitliche Änderung der verschiedenen Parameter kann so benutzt werden, um anzuzeigen, ob eine Verschlechterung langsam oder schnell vor sich geht, und durch Extrapolation dazu dienen, die verbleibende Nutzlebensdauer der verschiedenen Triebwerksteile zu ermitteln, wenn sich die Turbineneinlaßtemperatur einer gefährlichen Übertemperatur nähert
Der vorstehend beschriebene Gasturbmentnet)-werksanalysator analysiert den Gasweg eines Gasturbi-
nentriebwerks, um eine Diagnose und eine Prognose über den relativen Erhaltungszustand des Triebwerks zu liefern. Der Analysator fiefert eine leicht verfügbare Ablesung oder Anzeige, die auf den Ort und die wahrscheinlichen Bedingungen hinweist, welche die
βο Verechkchtenmg des Triebwerks verursachen. Darüber hinaus beseitigt der Gastnrbinentriebwerksanalysator die Notwendigkeit, schwierig zu gewinnende Parameter.wiedieTurbineneinlaßtennTeratur.dktatsäcbBchen Luftdurchsätze und Querschnitte, abzufohlen und zu messen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprache:
1. Gasturbinentriebwerksanalysator zum Analysieren von mehreren abhängigen Triebwerksvariablen, mit Überwachungseinrichtungen zum kontinuierlichen oder intermittierenden Oberwachen der abhängigen Triebwerksvariablen, mit einer Speicheranordnung zum Speichern eines Bezugswertes für jede abhängige Triebwerksvariable und mit einer mit den Überwachungseinrichtungen und der Speicheranordnung verbundenen Komparatoranordnung zum Bestimmen der Differenz zwischen jeder abhängigen Triebwerksvariablen und ihrem Bezugswert und zum Erzeugen eines die Differenz angebenden ersten Signals,
gekennzeichnet durch eine erste Recheneinheit (£3) zum Berechnen des in der Speicheranordnung (18) zu speichernden Bezugswertes für jede abhängige Triebwerksvariable als Funktion einer vorbestimmten abhängigen Triebwerksvariablen;
durch eine mit der Komparatoranordnung (22) verbundene zweite Recheneinheit (24), die aus jedem ersten Signal ein der differentiellen Änderung einer unabhängigen Triebwerksvariablen entsprechendes zweites Signal berechnet; und
durch mit der zweiten Recheneinheit verbundene Diagnoseschaltungen (30—46), die die zweiten Signale besonderen Triebwerksstörungen zuordnen.
2. Analysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Recheneinheit (24) einen Speicher enthält, in welchem vorgewählte Koeffizienten gespeichert sind, die in Verbindung mit den Differenzen zwischen abhängigen Triebwerksvariablen und dem Bezugswert jeder abhängigen Triebwerksvariablen die differentiellen Änderungen der unabhängigen Triebwerksvariablen ergeben.
3. Analysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnoseschaltungen (30—46) mit Sichtanzeigern (48—56) verbunden sind, deren Anzeige den Ort und die Störungen, die das zweite Signal verursachen, angeben.
4. Analysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnoseschaltungen (30—46) mit einem Ausgabegerät verbunden sind, das den Ort und die Störungen, die das zweite Signal verursachen, als Aufzeichnung liefert
5. Analysator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine mit den Überwachungseinrichtungen verbundene dritte Recheneinheit (20), die die abhängigen Triebwerksvariablen auf eine Standardbasis oder ISA-Tagesbedingungen bezieht
6. Analysator nach einem der Ansprache 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Recheneinheit (16) zum Berechnen des Bezugswertes jeder abhängigen Triebwerksvariablen eine Grundlinieninformation für jede abhängige Triebwerksvariable festsetzt und daß die Speicheranordnung (18) zur Speicherung der Grundlinieninformation jeder abhängigen Triebwerksvariablen mit dem Ausgang der ersten Recheneinheit (16) verbunden ist
7. Analysator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (60) zum Festlegen von Grenzen der unabhängigen Variablen und durch eine mit ihr verbundene weitere Einrichtung (62), die auf die Grenzen der unabhängigen Variablen und die zweiten Signale hin über längere Zeitspannen die differentiellen Änderungen von unabhängigen Variablen, die mit den Grenzen verglichen werden, aufzeichnet und deren Ausgang mit den Diagnoseschaltungen (30—46) verbunden ist, um die unabhängige Variable, die ihre zugeordnete Grenze aberschreitet, in Beziehung zu einer besonderen Triebwerksstörung zu setzen.
8. Analysator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den abhängigen Variablen zumindest um eine der folgenden Variablen handelt: Ausgangsleistung, Temperatur, Druck, Brennstoffdurchsatz, Rotordrehzahlen und Kombinationen derselben, und daß es sich bei den unabhängigen Variablen zumindest um eine der folgenden handelt: Luftdurchsätze, Wirkungsgrad von Triebwerksteilen, Turbineneinlaßtemperatur und wirksame Querschnitte.
DE19722228428 1972-06-10 1972-06-10 Gasturbinentriebwerksanalysator Expired DE2228428C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19722228428 DE2228428C2 (de) 1972-06-10 1972-06-10 Gasturbinentriebwerksanalysator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19722228428 DE2228428C2 (de) 1972-06-10 1972-06-10 Gasturbinentriebwerksanalysator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2228428A1 DE2228428A1 (de) 1973-12-20
DE2228428C2 true DE2228428C2 (de) 1982-08-12

Family

ID=5847447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19722228428 Expired DE2228428C2 (de) 1972-06-10 1972-06-10 Gasturbinentriebwerksanalysator

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2228428C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021129764A1 (de) 2021-11-15 2023-06-01 MTU Aero Engines AG Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Einflusses wenigstens eines Triebwerksmoduls auf eine Verschlechterung einer Triebwerksleistung

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4467640A (en) * 1982-05-26 1984-08-28 Chandler Evans, Inc. Gas turbine engine power availability measurement
CN108981796B (zh) * 2018-06-06 2020-11-03 江苏大学 一种五位一体水力机械故障诊断方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021129764A1 (de) 2021-11-15 2023-06-01 MTU Aero Engines AG Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Einflusses wenigstens eines Triebwerksmoduls auf eine Verschlechterung einer Triebwerksleistung

Also Published As

Publication number Publication date
DE2228428A1 (de) 1973-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69724555T2 (de) Diagnostische Tendenzanalyse für Flugzeugtriebwerke
US3731070A (en) Gas turbine engine analyzer
EP0895197B1 (de) Verfahren zum Überwachen von Anlagen mit mechanischen Komponenten
DE60111262T2 (de) Überwachungssysteme zum erkennen von sensorenfehlern
EP0789861B1 (de) Verfahren zur analyse von prozessdaten einer technischen anlage
CH698630A2 (de) Defektmodus-Erkennungseinrichtung.
DE102015008754B4 (de) Zustandsüberwachung eines Stellantriebs in einem Fluggerät
EP0988583B1 (de) System und verfahren zur diagnose von triebwerkszuständen
DE3141225A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des massenflusses eines stroemenden mediums
EP1233165A1 (de) Bestimmung einer Degradation einer Gasturbine
EP0789864B1 (de) Überwachungssystem für eine technische anlage
DE102011001188A1 (de) Diagnose des Wasserstoff-Dichtungsölsystems von Turbinengeneratoren
DE102014005090A1 (de) Verfahren und System zur Überwachung des Zustands eines Wälzlagers einer Windturbine
EP1533669A1 (de) Zustandsüberwachung bei technischen Prozessen
DE2756681A1 (de) Regelkreissystem fuer eine gasturbinenanlage
DE112008003195T5 (de) Elektrischer Schaltkreis mit einem physikalischen Übertragungsschicht-Diagnosesystem
DE2228428C2 (de) Gasturbinentriebwerksanalysator
EP4264090A1 (de) Verfahren zum überwachen einer gleitringdichtungsanordnung sowie gleitringdichtungsanordnung
DE102020105403A1 (de) Verfahren zum Ermitteln des Verschmutzungsgrades eines Filterelements
DE10146901A1 (de) Verfahren und System zur Bearbeitung von Fehlerhypothesen
EP1189126B1 (de) Verfahren zum Überwachen einer Anlage
WO2019238339A1 (de) Fourier-diagnose eines ladungswechselverhaltens eines verbrennungsmotors
DE60319245T2 (de) Verfahren und einrichtung zur bestimmung des zustands einer turbinenschaufel und zur verwendung der gesammelten informationen zur schätzung der lebensdauer der schaufel
EP1598717B1 (de) Verfahren zum Überwachen einer Mehrzahl von Gasanlagen
DE102013205353B4 (de) Verfahren zum Warten einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, und entsprechend eingerichtete Maschine

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
OGA New person/name/address of the applicant
D2 Grant after examination