Que equação descreve a relação entre o empuxo do motor e o EPR?

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Qual é a fórmula para o empuxo do motor como função da relação de pressão do motor (EPR)?

Se o EPR é menor que 1, o motor está produzindo empuxo? Por exemplo, durante a descida, quando os motores estão em marcha lenta.

    
por Fran Martinez 19.05.2017 / 10:47

2 respostas

Estou analisando os " Métodos de desempenho de transporte do Jet " da Boeing aqui, então segure-se no seu lugar ...

F = m· (V2 – V1)

where is the gas flow rate, mass per unit time

V1 is the initial velocity of the gas

V2 is the final velocity of the gas

Let’s re-write equation 3 in a more complete form:

Fnet = [(m·core air + m·fuel) × Vcore exhaust] + (m·fan air × Vfan exhaust) - (m·air × Vairplane) Note that the force is now called Fnet, for net thrust. What are those terms in parentheses? The term (m·air × Vairplane)is the momentum per unit of time of the air being taken into the engine. The term [(m·core air + m·fuel) × Vjet exhaust] is the momentum per unit of time of the gas leaving the core of the engine. Notice that we are now accounting for the fact that the mass flow of the exhaust is greater than the mass flow of the inlet, because fuel has been added to the intake air. Finally, the term (m·fan air × Vfan exhaust)is the momentum per unit of time of the air leaving the fan stage of the engine. The net force, which is the thrust produced by the engine, is the algebraic sum of these three terms, which is the rate of change of momentum of the gas as it passes through the engine. If we considered only the first two terms, the exhaust flow, we would see only the force created at the fan and the exhaust nozzle. But this is only half of the story, because we must remember that the flow of the air entering the engine also has momentum and the useful work that the engine is doing is the difference between the two.

Note que m · é "m-dot". O ponto deve estar sobre a letra "m", mas não copiou bem do pdf original. Enviei a mensagem sobre a força criada no ventilador e no bico de escape, porque acho que é isso que você está medindo com EPR. Mais uma vez, no livro didático do JTPM:

This stands for engine pressure ratio. It’s the ratio of the gas flow total pressures measured at two specific points: at the entrance to the exhaust nozzle (station 7) and at the inlet to the fan and compressor (station 2). EPR is defined simply as:

EPR = Pt7 / Pt2

where Pt2 is the total pressure measured at station 2 Pt7 is the total pressure measured at station 7

Espero que isso ajude. Apenas um pouco de matemática, mas eu recomendo o livro inteiro.

    
19.05.2017 / 21:28

A NASA tem um site muito bom com um simulador de turbojato que permite brincar com diferentes configurações e ver como o motor responde: Engine Sim . Se você for a este site e brincar com o aplicativo, poderá ver facilmente que o empuxo é mais ou menos proporcional ao EPR. Por "proporcional", quero dizer, se você dobrar o EPR, dobrar o impulso. Muito próximo do modo ocioso, ele se desvia desse comportamento, mas, acima de tudo, fica próximo. Você também verá que o EPR é apenas um dos muitos parâmetros necessários para calcular o empuxo. isto é, a EPR = 2 ao nível do mar estático é um impulso muito diferente do que a 40.000 pés e Mach 0,8. Mas, tudo o mais sendo igual, o empuxo é linear com o EPR.

Agora, por que isso deveria ser ... bem, há muita matemática envolvida. No mesmo site da NASA, você encontrará um tutorial sobre o cálculo do empuxo ( Tutorial de impulso do turbojato ). Eles não mostram a derivada do EPR, mas a matemática básica está lá.

Agora, todos os itens acima são válidos para um único mecanismo turbojet de spool, que basicamente ninguém usa mais. Tudo é um turbofan. Para um turbofan, existem agora várias pressões de saída diferentes para pensar (ou seja, a pressão de saída do ventilador e a pressão de saída do núcleo). A Rolls-Royce usa um EPR modificado para seus turbofans, o que leva em conta tanto a pressão de saída do ventilador quanto a pressão de saída do núcleo.

Este artigo também tem mais alguns detalhes sobre o EPR em que você pode se interessar: Cockpit Design : Indicação EPR v / s N1 link

    
20.05.2017 / 16:05