Qual parte da energia de combustão é usada para girar o compressor de um motor a jato puro?

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No vôo nivelado em velocidade constante, é correto assumir que a quantidade de energia criada pela combustão de combustível (FE) é exatamente extraída pela seção de turbina (ME) e é usada somente para girar a seção do compressor?

Em outras palavras, a energia propulsora (E4) é igual à energia no ar que a aeronave encontra (E1).

Se essa suposição estiver incorreta, qual é a relação correta entre as quantidades de energia E1 a E4? Talvez dois extremos pudessem ser usados para ilustração: Sem empuxo (marcha lenta) e empuxo total.

    
por mins 24.11.2016 / 22:02

1 resposta

O ar acelerado que sai tem mais energia que o ar à frente do motor, mesmo em marcha lenta.

Força e vazão mássica :

Em voos de velocidade constante, o impulso para a frente agindo no (s) motor (es) a jato é igual a todo o arrasto forças agindo para trás no avião.

O impulso que age para frente é igual à força que o fluxo de massa exerce na retaguarda. não é a causa (ação) nem o efeito (reação), já que é um sistema de dois corpos (motor e ar).

The forces are perfectly simultaneous, and are there for the same reason.

O bit de energia:

Energia (trabalho) é igual ao tempo de força deslocamento.

Um avião não acelerado em pleno ar, ou um motor a jato rodando em um posto de teste fixo, ainda tem partes móveis e um escape [estável] em movimento: deslocamento está acontecendo.

Desde que não podemos criar energia e tem que ser conservada:

Digamos que a energia total que sai do combustor (ar denso acelerado aquecido) é de 10 ninjas-piratas, e depois 5 deles dirigem a turbina e tudo o que está conectado a ela (incluindo o ar no compressor). Os outros 5 deixam o motor como um jato de ar acelerado.

Digamos que o compressor transfere 3 para o ar e todas as partes usam 2 para girar. O ar vem com seu ninja pirata de energia armazenada. Os 3 ganhos pelo ar, agora com 4, encontram o combustível no combustor e liberam 10 (perfeita combustão sem perdas, desculpe). Então, a energia armazenada no combustível antes da combustão é 6.


(Trabalho próprio)

The turbine-shaft-compressor is one body, the turbine absorbs 5, and transfers 3 of those to the air via the compressor, i.e., the engine parts absorb 2 to rotate, this is what you referred to as mechanical energy.

Em outras palavras -

O motor adicionou 4 ninjas-piratas ao ar a partir do começo ao fim, dando ao ar energia cinética adicionada (taxa de fluxo de massa), que se traduz em força para frente explicado no início. Ao fazer isso, o motor gastou 6 combustível, 2 dos quais para puramente girar o eixo do motor, os outros 4 foram para a Δ vazão mássica.

As proporções acima são não reais, apenas ilustrativas. Se você adicionar mais combustível, mais energia será liberada (o excesso de oxigênio ainda está disponível, é assim que os pós-combustores funcionam), essa energia irá girar o motor mais rapidamente, trazendo mais ar para uma combustão mais eficiente.

Quanto mais eficientemente a energia do combustível é extraída, maior o nosso impulso. As propriedades do ar terão um impacto; quão denso é, o motor está funcionando no chão, ou o avião está transferindo parte de sua energia cinética em ar constante, resultando em energia de ar de impacto, e assim por diante.

Portanto, as razões / porcentagens não são fixas, elas dependem das condições operacionais, bem como do projeto do motor (por exemplo, razão de desvio, taxa de compressão, etc.); mesmo para o mesmo tipo, variantes diferentes têm números diferentes de estágios.

    
24.11.2016 / 22:41

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