Evaluación del impacto térmico y mecánico del uso de biocombustibles en la turbina aeronáutica J-69 operando en banco de pruebas de la FAC

Abstract

En el presente trabajo se realizaron pruebas con diferentes mezclas biodiesel de aceite de palma y palmiste, JET-A1 y aditivo para probar el funcionamiento y rendimiento en la turbina aeronáutica J-69-T-25A. En las pruebas experimentales se utilizaron 6 diferentes mezclas de combustible JET-A1 con combustible renovable Biodiesel y se tomaron datos en 4 regímenes de operación que fueron al 38%, 70%, 80% y 100%. Se realizaron cinco replicas con todos los regímenes. Las pruebas fueron realizadas en un banco de prueba con todos los elementos para tomar las mediciones ubicado en la base de la FAC en Madrid Cundinamarca. Los datos se organizaron y compararon entre cada una de las mezclas, para finalmente obtener los resultados respecto a la contaminación y gases, los cuales mostraron que las emisiones del dióxido de carbono se mantuvieron en menor porcentaje con el JET-A1, mientras que en las del monóxido de carbono se encontró en menor cantidad al utilizar mezclas con palmiste con valores entre 0,08% y 0,14%. La eficiencia térmica de 17,30% es la mayor al utilizar la mezcla de JET-A1 – palmiste y aditivo, mientras que la menor es de 14,43% para la mezcla de JET-A1 y palma, ambas operando en un régimen del 100%. El impacto mecánico en la cámara de combustión no se hallaron afectaciones significativas ni fugas, se encontró sobre los componentes de la turbina hollín.

In the present work, tests were carried out with different iodiesel blends of palm and palm kernel oil, JET-A1 and additive to test the operation and performance in the aeronautical turbine J-69-T-25A. In the experimental tests, 6 different blends of JET-A1 fuel with renewable fuel Biodiesel were used and data were taken in 4 operating regimes which were at 38%, 70%, 80% and 100%. Five replicates were performed with all regimes. The tests were performed in a test bench with all the elements to take the measurements located at the FAC base in Madrid Cundinamarca. The data were organized and compared between each of the mixtures, to finally obtain the results regarding contamination and gases, which showed that carbon dioxide emissions were maintained in lower percentage with JET-A1, while carbon monoxide emissions were found in lower quantity when using mixtures with palm kernel with values between 0.08% and 0.14%. The thermal efficiency of 17.30% is the highest when using the mixture of JET-A1 - palm kernel and additive, while the lowest is 14.43% for the mixture of JET-A1 and palm, both operating at a regime of 100%. The mechanical impact on the combustion chamber was not found to have significant effects or leaks; soot was found on the turbine components.