Transienter i en flygmotor i en testanläggning på hög höjd.

Altitude test facilities offer a safe and reliable way to perform a wide variety of tests on aircraft engine. Among them, aeroengine transients represent a necessary step in the certification and qualification of engines. Mission requirements for military aircraft impose fast variations of the engine regime requiring large and complex testing facilities. These facilities are expected to allow large variations of mass flow rate in a short period: from 25 / to about 100 / in less than 10 seconds. Besides, the facilities must perform these fast transients at pressure conditions above and below atmospheric pressure, thus requiring large industrial equipment and machinery. In this context, this study aims to create a physical model of the air network at Direction Générale de l’Armement Essais Propulseurs (DGA EP) to replicate aeroengine transient testing of a military aircraft engine, using a 0D/1D simulation software: Simulink. The model relies on the geometry of the network, previous studies carried out on the centre and test data provided by DGA EP. Elements of the upstream part of the test bed (pipes, bends, grid…) and the regulation system (valves, bypass network) are represented in the model. The modelling of Plenum C is put aside because of the complex phenomena occurring inside, which would be too demanding considering the time allowed for this project. A two-dimensional axisymmetric geometry of a test bed was created and a transient manoeuvre is finally simulated using Computational Fluid Dynamics (CFD) to observe other aerodynamic phenomena occurring during testing. Results are compared with the 0D/1D simulation software to assess the validity of the linearization of fluid mechanics equations done by Simulink. The independence of the position of the sensors inside Plenum A is also shown in this study. This project has shown the ability to reproduce test data during aeroengine transient manoeuvres using Simulink. Further work on the model could allow making predictions on the behaviour of the network leading to improvements in transient testing at DGA EP by adapting regulation strategies.Höjdprovningsanläggningar erbjuder ett säkert och tillförlitligt sätt att utföra en mängd olika tester på flygplansmotorer. Bland dem utgör transienter för flygmotorer ett nödvändigt steg i certifieringen och kvalificeringen av motorer. Militära flygplans uppdragskrav innebär snabba variationer av motorregimen, vilket kräver stora och komplexa testanläggningar. Dessa anläggningar förväntas tillåta stora variationer i massflödeshastigheten på kort tid: från 25 kg/s till cirka 100 kg/s på mindre än 10 sekunder. Dessutom måste anläggningarna utföra dessa snabba transienter vid tryckförhållanden över och under atmosfäriskt tryck, vilket kräver stor industriell utrustning och maskiner. I detta sammanhang syftar denna studie till att skapa en fysisk modell av luftnätet vid Direction Générale de l'Armement Essais Propulseurs (DGA EP) för att efterlikna transientprovning av en flygmotor för militära flygplan med hjälp av en 0D/1D-simuleringsprogramvara: Simulink. Modellen bygger på nätets geometri, tidigare studier som utförts på centret och testdata som tillhandahållits av DGA EP. Elementen i testbäddens uppströmsdel (rör, krökar, nät...) och regleringssystemet (ventiler, bypass-nätverk) finns representerade i modellen. Modelleringen av plenum C har lagts åt sidan på grund av de komplexa fenomen som förekommer där, vilket skulle vara alltför krävande med tanke på den tid som avsatts för detta projekt. En tvådimensionell axelsymmetrisk geometri av en testbädd skapades och en transient manöver simuleras slutligen med hjälp av Computational Fluid Dynamics (CFD) för att observera andra aerodynamiska fenomen som uppstår under testningen. Resultaten jämförs med 0D/1D-simuleringsprogramvaran för att bedöma giltigheten av den linjärisering av de strömningsmekaniska ekvationerna som görs i Simulink. I denna studie visas också att sensorernas position i Plenum A är oberoende av varandra. Detta projekt har visat att det är möjligt att reproducera testdata under transienta manövrer för flygmotorer med hjälp av Simulink. Ytterligare arbete med modellen skulle kunna göra det möjligt att göra förutsägelser om nätverkets beteende, vilket skulle kunna leda till förbättringar av transientprovningen vid DGA EP genom att anpassa regleringsstrategierna