Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Mass flow surveillance of cooling air from Magg to JAS 39 Gripen
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2010 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Massflödesövervakning på kylluft från Magg till JAS 39 Gripen (Swedish)
Abstract [sv]

Examensarbetet har genomförts på SAAB Support and Services i Östersund. Uppgiften har

varit att undersöka möjligheten för massflödesövervakning av kylluften från ett

markaggregat(Magg) till Jas 39 Gripen. Magg används vid markdrift och försörjer flygplanet med

400 Hz elkraft och konditionerad kylluft. Kylluften ska hålla planets elektronik inom lämplig

temperatur så den inte överhettas och tar skada. Övervakningen har flera tänkbara

användningsområden, den ökar skyddet både för flygplan och aggregat samtidigt som den

underlättar vid felsökning av systemet

aggregat-hangar-flygplan.

Den skulle också kunna

förbättra aggregatets prestanda då det möjliggör reglering av fläktmotorn på massflöde istället

för på lufttryck och temperatur.

För att förstå luftströmmens beteende så har omfattande studier inom

strömningsmekanik och termodynamik genomförts. Faktorer som påverkar luftens densitet har

undersökts, som t.ex. luftens fuktighet samt kompressibla effekter. Resultat har visat att

påverkan från dessa faktorer är små och att massflödet ändras marginellt, måste densiteten

beräknas så kan inverkan från dessa parametrar försummas. Förutom teorin så har arbetet

även innefattat en studie av olika mätmetoder för massflödesmätning. Metoderna kan delas

upp i två huvudkategorier, antingen så kan densiteten och strömningshastigheten beräknas var

för sig eller så kan massflödet beräknas direkt.

De flesta mätorgan är känsliga för störningar i rörsystemet så som rörböjar,

areaförändringar, ventiler etc. För att få en fullt utvecklad hastighetsprofil så ställs höga krav på

raksträckor innan och efter mätning. Förutom att den valda mätmetoden måste klara detta så

ska den även ge låga tryckförluster och kunna integreras i den befintliga rörkonstruktionen.

Efter utvärdering av de krav som ställs så har en varmfilmssensor valts ut. Sensorn

mäter flödets kyleffekt genom att hålla sensorns temperatur en konstant nivå över temperaturen

på kylluften. Mätmetoden reagerar på densitet och strömningshatighet i röret och behöver

därför inte kompletteras med andra givare, den är lätt att installera och ger inte upphov till några

tryckförluster. Sensormodulen har testkörts på ett beredskapsaggregat(Bragg) tillsammans med

en liknande rörkonfiguration som på Magg. Den har anslutits via ett seriellt gränssnitt på en

bärbar dator samtidigt som data loggats från ett externt mätrör. Efter mindre korrigeringar i

sensormodulen så har mätvärden haft en avvikelse på ungefär 1 % från mätrörets, både med

samt utan flödesriktare monterad.

Abstract [en]

This master thesis has been carried out at Saab Support and Services in Östersund. The task

has been to explore the possibility of monitoring mass flow of cooling air from a ground supply

unit(Magg) to JAS 39 Gripen. Magg is intended for land use and supplies the aircraft with 400

Hz electrical power and cooling air. The cooling air is conditioned to keep the plane's electronics

within proper temperature range so it not overheat and get damaged. Monitoring may have

multiple uses; it will not only enhance the protection of the aircraft's electronics, but also

facilitates debugging of the system

Magg-hangar-aircraft

. The possibility to regulate the blow

machine on the mass flow rate instead of the air pressure and temperature could also improve

the function of the system.

Extensive calculations in fluid mechanics and thermodynamics have been carried out to

understand the airflow behavior. Several factors that may affect the density of the air flow have

been studied, such as humidity and compressible effects. Results have shown that the

influences of these factors are small and the mass flow rate changed marginally. If the density

must be calculated separately, these parameters can be neglected. In addition to the theoretical

relationships, different methods for mass flow measurement have been evaluated. High

emphasis has been on low pressure loss and the possibility of integrating the sensor module in

the existing pipe system.

There are various methods for flow measurement, both the density and the flow velocity

can be calculated separately or the mass flow rate can be calculated directly. Despite good

construction most of these measurement methods are sensitive to disturbances, such as bends,

area changes, valves, etc. Long straight runs are needed to ensure a developed air flow and

thus a reliable measurement. If sufficient straights are absent it is possible to improve the

results with a flow conditioner.

From the evaluation of possible measurement methods a hot film sensor were selected.

The sensor module measures the cooling effect of the air flow and relates this to the electrical

power required to keep the sensor at a constant temperature over the cooling air. From this

measurement it is possible to calculate the mass flow. This method reacts to changes in density

so no other measurements are necessary. The selected sensor module has been tested on an

emergency supply unit (Bragg) together with a similar piping configuration as the Magg. The

sensor module is connected to a laptop to compare the data with an external measurement

tube. After a minor correction, the sensor module gives measurements with a deviation of about

1% from the measurement tube, both with and without the flow conditioner mounted.

Place, publisher, year, edition, pages
2010.
Series
MMK 2010:40 MDA 370
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-99323OAI: oai:DiVA.org:kth-99323DiVA: diva2:541938
External cooperation
SAAB Support and Services,Mats-Erik Mattsson
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-07-26 Created: 2012-07-26 Last updated: 2012-07-26Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Olof Carlsson(9071 kB)310 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 9071 kBChecksum SHA-512
ccbf5e9b4e9b9939809067563360b54179fd571fe4ce84465491a379145d4828371d4d39ccea631fc108236fa2d594a608fc23d248586879e40424bb71802dc3
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 310 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 121 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf