Kompressorkonstruktionsmetoder för NSA/Open Rotor

Syfte och mål

Kraven på kompressorn i moderna motorarkitekturer ökar med avseende på verkningsgrad och specifik effekt vilket leder till att hänsyn måste tas till stabilitet vid delpådrag. Dagens metoder innebär optimering vid en konstruktionspunkt där det mesta bränslet konsumeras. I projektet har metoden utvecklats där verkningsgrad kan balanseras med stabilitet, samtidigt som man säkerställer konstruktionens funktion. För att uppnå effektivisering har man nyttiggjort den tekniska utvecklingen på datorsidan samt integrerat Lean arbetssätt som en del av metodiken.

Resultat och förväntade effekter

Metoden har framgångsrikt använts till att utforma kompressorsteg som påvisar högre stabilitet med bibehållen verkningsgrad relativt tidigare utformade konstruktioner. Resultaten kommer att vara viktiga för att bibehålla och utveckla arbetssätt som ger konkurrenskraft och tillåter innovation i industriellt viktiga komponenter. Intressanta möjligheter som öppnas är att kunna föra in exempelvis friktionsminskande åtgärder som transitionsfördröjning och balansera den förbättrade verkningsgrad som kan åstadkommas mot möjliga försämringar av funktionsmarginaler.

Upplägg och genomförande

Arbetet har bedrivits i nära samarbete med industrin där konstruktion och provning av kompressorer pågår. Projektets strategi har varit att värdera kritiska delar av konstruktionskedjan och förbättra dessa på mätbara sätt. I huvudsak har fyra delmoment genomförts: utformning av lämplig beräkningsmodell baserat på validering, utprovning av effektiva optimeringsalgoritmer, integrering av konstruktionsmetoder med utvald optimeringsstrategi, verifiering av metod genom jämförelser med tidigare konstruktioner.