Experimental Investigation of Contamination and Washing Methods in a Turboprop Engine

Abstract

In this study, an experimental investigation of the contamination and engine washing that occurs during the service process of the T56-A-15 turboprop engine was carried out. The problem of the pollution that occurs and the damage of the materials whose physical strength is weakened as a result of these pollutions are handled in an inherent sense. With the combustion chamber and turbine washing, it is aimed to reduce the damages of the hot zone, to increase the material life and the engine overhaul time. It has been observed that the combustion chamber and turbine washing are also effective in addition to the compressor washing while washing the engine. T56 turboprop engine data Torque, Turbine inlet temperature and performance parameters are analyzed. Thanks to the engine washing done through the fuel nozzles, it was observed that the washing liquid reached the combustion chamber and turbine blades completely, except for the compressor. As a result of the increase in the engine torque value, the engine performance values have increased. Approximately 3.5% improvement was obtained in washing with compressor and fuel nozzles compared to the case without washing. It is thought that the research will be a reference to the engine wash analysis studies to be made in gas turbine engines.

Keywords

• Turboprop
• Contamination
• Engine Wash.

Bir Turboprop Motorda Kirlenmenin ve Yıkama Yöntemlerinin Deneysel İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada, T56-A-15 turboprop motorun servis sürecinde bünyesinde meydana gelen kirlenme ve motor yıkamasının deneysel incelemesi gerçekleştirilmiştir. Meydana gelen kirlenmeler ile bu kirlenmeler sonucunda fiziksel dayanımı zayıflayan malzemelerin hasarlanması sorunu, bünyesel anlamda ele alınmıştır. Yapılan yanma odası ve türbin yıkaması ile sıcak bölge hasarlarının azaltılması, malzeme ömrünün ve motor revizyon süresinin arttırılması amaçlanmıştır. Motor yıkaması yapılırken kompresör yıkamasının yanında yanma odası ve türbin yıkamasının da etkili olduğunu görülmüştür. T56 turboprop motoruna ait Tork, Türbin giriş sıcaklığı ve performans parametreleri analiz edilmiştir. Yakıt nozulları vasıtasıyla yapılan motor yıkaması sayesinde yıkama sıvısının kompresör haricinde yanma odası ve türbin kanatçıklarına etkin ulaştığı görülmüştür. Motor tork değerinin artması sonucu motor performans değerleri artmıştır. Kompresör ve yakıt nozulları ile yıkamada yıkamasız duruma göre yaklaşık %3,39 iyileşme elde edilmiştir. Yapılan araştırmanın gaz türbin motorlarında yapılacak motor yıkama analizi çalışmalarına referans olacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Turboprop
• Kirlenme
• Motor Yıkama

Kaynakça

1. Akkor, H., (2015). Jet motoru hava kanalları yıkama sistemi tasarımı ve otomasyonu. Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
2. Aydinmakina, F., (2014). Jet Motoru Türbin Kanatçıklarının Alüminit Kaplamalarının Element Hareketlerinin İncelenmesi.Doktora Tezi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir
3. Dusatko, R.A., (1995). Monitoring Gas Turbine Performance.Power Engineering, Cilt 99, Sayı 10.
4. Hoeft, R.F. (1993). Heavy Duty Gas Turbine Operating and Maintenance Considerations.GER-3620B, GE l&PS.
5. Meher-Homji, C., Bromley,A.F., Stalder,J.P., (2013). Gas turbine performance deterioration and compressor washing. In Proc. of the 2nd Middle East Turbomachiery Symposium, Doha, Qatar. Texas A&M Üniversite Kütüphanesi.
6. Igie, U., (2017). Gas turbine compressor fouling and washing in power and aerospace propulsion. Journal Engineering for Gas Turbines Power, Cilt 139, Syf. GTP-17-1147.
7. Lepourry, P., (1990), Le Turbopropulseur, 3rd edt. Ecole Nationale De L’Aviation Civile (ENAC), Fransa, 172. Syf.
8. Li, Y.G. & Singh R., (2005). An advanced gas turbine gas path diagnostic system- PYTHIA, in 17th International Symposium on Air Breathing Engines, Munich, Germany

9. Naeem, M (2008). Impacts of low-pressure (LP) compressors’ fouling of a turbofan upon operational-effectiveness of a military aircraft. Applied Energy, Cilt 85, Syf. 243-270.
10. Tarabrin,A. P., Schurovsky, V. A.,Bodrov,A. I., Stalder, J.-P., (2014). Influence of axial compressor fouling on gas turbine unit performance based on different schemes and with different initial parameters. The American society of mechanical engineers, Cilt 4, Syf. 98-GT-416.
11. Varelis, A.G., (2013).Techno economic study of engine deterioration and compressor washing for military gas turbine engines. Thesis. Cranfıeld University.
12. URL-1: https://tr.wikipedia.org/wiki/Turboprop (Erişim Tarihi: 01 Haziran 2021).
13. URL-2:https://sassofia.com/blog/aircraft-core-engine-washing/(Erişim Tarihi: 13 Ocak 2021).
14. URL-3:https://assets.skiesmag.com/wp-content/uploads/2017/01/T56-on-wing-c-Vector-resized-768x510.jpg(Erişim Tarihi: 12 Ocak 2021).
15. URL-4: https://www.scribd.com/document/507728960/1C-130H-2-70GS-00-1-8(Erişim Tarihi: 05 Haziran 2021).