Análisis Comparativo de los Efectos del Aceite Aeroshell 500 en Microturbinas de Aviación Alimentadas por Jet A y Diésel
Autores: Cican, Grigore; Mirea, Radu; Cldrar, Maria
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio tiene como objetivo analizar la influencia de la adición de aceite Aeroshell 500 en las propiedades fisicoquímicas. Se encontró que la viscosidad cinemática del aceite es mucho mayor que la del diésel y el Jet A, con una mayor densidad y punto de inflamación también. El análisis elemental reveló un mayor contenido de carbono y un menor contenido de hidrógeno en el aceite Aeroshell en comparación con el Jet A y el diésel, con un menor poder calorífico. La adición del 5% de aceite aumenta la viscosidad de la mezcla, el punto de inflamación y la densidad; disminuye el poder calorífico; y aumenta el contenido de carbono tanto para el diésel como para el Jet A. En la segunda parte, modelos matemáticos determinaron las temperaturas de combustión para Jet A, diésel, Jet A más 5% de aceite Aeroshell 500, y diésel más 5% de aceite Aeroshell 500, basándose en un exceso de aire de uno a cinco. El análisis elemental determinó las cantidades de oxígeno y aire para estas mezclas y la reacción de combustión estequiométrica para CO y HO. En cuanto a la cantidad de CO, añadir 5% de Aeroshell 500 al Jet A la aumenta de 3.143 kg a 3.159 kg por cada kilogramo de mezcla quemada en la reacción estequiométrica. De manera similar, añadir el aceite al diésel en una proporción del 5% aumenta la cantidad de CO de 3.175 a 3.190 en la reacción estequiométrica. A través de la experimentación con el motor microturbina Jet Cat P80 en cuatro regímenes de operación, se observó que la temperatura de la cámara de combustión y la tasa de flujo de combustible son más bajas al usar diésel con una adición del 5% de aceite Aeroshell 500 en comparación con el Jet A con el mismo aditivo. Sin embargo, el empuje es ligeramente mayor con diésel + 5% de aceite Aeroshell 500. Además, el consumo específico de combustible es mayor en los regímenes uno y dos para diésel + 5% de aceite Aeroshell 500 en comparación con Jet A + 5% de aceite Aeroshell 500, mientras que las diferencias son insignificantes en los regímenes tres y cuatro. En condiciones de operación máxima, se determinó el exceso de aire a partir de los valores medidos, comparando la temperatura de la cámara de combustión con el valor calculado, con un error del 7%, extrapolando los resultados para el escenario cuando no se utiliza aceite. También, durante la campaña de pruebas, se midieron las concentraciones de CO y SO en el chorro de gases de escape, observándose concentraciones más altas de CO y SO para el diésel en comparación con el Jet A.
Descripción
Este estudio tiene como objetivo analizar la influencia de la adición de aceite Aeroshell 500 en las propiedades fisicoquímicas. Se encontró que la viscosidad cinemática del aceite es mucho mayor que la del diésel y el Jet A, con una mayor densidad y punto de inflamación también. El análisis elemental reveló un mayor contenido de carbono y un menor contenido de hidrógeno en el aceite Aeroshell en comparación con el Jet A y el diésel, con un menor poder calorífico. La adición del 5% de aceite aumenta la viscosidad de la mezcla, el punto de inflamación y la densidad; disminuye el poder calorífico; y aumenta el contenido de carbono tanto para el diésel como para el Jet A. En la segunda parte, modelos matemáticos determinaron las temperaturas de combustión para Jet A, diésel, Jet A más 5% de aceite Aeroshell 500, y diésel más 5% de aceite Aeroshell 500, basándose en un exceso de aire de uno a cinco. El análisis elemental determinó las cantidades de oxígeno y aire para estas mezclas y la reacción de combustión estequiométrica para CO y HO. En cuanto a la cantidad de CO, añadir 5% de Aeroshell 500 al Jet A la aumenta de 3.143 kg a 3.159 kg por cada kilogramo de mezcla quemada en la reacción estequiométrica. De manera similar, añadir el aceite al diésel en una proporción del 5% aumenta la cantidad de CO de 3.175 a 3.190 en la reacción estequiométrica. A través de la experimentación con el motor microturbina Jet Cat P80 en cuatro regímenes de operación, se observó que la temperatura de la cámara de combustión y la tasa de flujo de combustible son más bajas al usar diésel con una adición del 5% de aceite Aeroshell 500 en comparación con el Jet A con el mismo aditivo. Sin embargo, el empuje es ligeramente mayor con diésel + 5% de aceite Aeroshell 500. Además, el consumo específico de combustible es mayor en los regímenes uno y dos para diésel + 5% de aceite Aeroshell 500 en comparación con Jet A + 5% de aceite Aeroshell 500, mientras que las diferencias son insignificantes en los regímenes tres y cuatro. En condiciones de operación máxima, se determinó el exceso de aire a partir de los valores medidos, comparando la temperatura de la cámara de combustión con el valor calculado, con un error del 7%, extrapolando los resultados para el escenario cuando no se utiliza aceite. También, durante la campaña de pruebas, se midieron las concentraciones de CO y SO en el chorro de gases de escape, observándose concentraciones más altas de CO y SO para el diésel en comparación con el Jet A.