Por que os aviões têm sistemas complexos de ar condicionado?

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Estou me perguntando por que os aviões têm sistemas complexos de ar condicionado com vários resfriadores, compressores e turbinas. Se esses dispositivos são acionados pelo ar sangrado dos motores, por que o ar sangrado simplesmente é resfriado e despressurizado com válvulas? É devido a regulagens de pressão mais fáceis, já que a pressão do ar de sangria certamente muda dependendo da quantidade de corrente impulsionada dos motores, altitude do avião, etc. ou existe algum outro motivo?

    
por Oskari Räsänen 11.10.2018 / 14:38

2 respostas

É porque, para o processo de Ciclo de Ar, para resfriar o ar ambiente sem refrigerante, para trabalhar, é preciso ar muito quente e remover a maior parte do calor, mantendo a pressão elevada, de modo que quando você deixa a pressão cair no final do processo acaba muito abaixo da temperatura ambiente.

Então você retira o ar do compressor do motor a uma pressão de 80 psi e, digamos, 400F, passa por um radiador (resfriador prévio) para resfriá-lo e passa por outro compressor (compressor da Air Cycle Machine) para impulsionar a pressão e, portanto, a temperatura, mais uma vez, percorrem mais radiadores de ar para ar ou trocadores de calor para resfriar isso, então, quando você tem a pressão ainda muito alta, mas removeu a maior parte do calor, você a expandiu e soltou. a pressão mais próxima do ambiente. Ao fazer isso, você passa por uma turbina, que aciona o compressor. (Uma máquina de ciclo de ar é mais ou menos um grande turbocompressor, como tubos, radiadores e válvulas).

Você agora acaba com ar que entrou no motor a 70º F saindo da Máquina do Ciclo de Ar logo acima do congelamento quando está devidamente regulado. Esse ar é misturado com o fluxo de água quente a jusante para criar o influxo final para a cabine.

Um ACM pode, em teoria, emitir ar frio extremamente frio se todo o fluxo de sangria disponível for executado através dele. Isso deve ser evitado porque a formação de gelo na turbina de expansão e bicos de entrada se torna um problema e este é um dos principais fatores para danificá-los. A outra dor de cabeça é lidar com toda a água condensada, o que causa problemas de erosão das turbinas.

    
11.10.2018 / 16:39

Os pulmões precisam de ar fresco.

Se você pegar o ar de sangria de alta pressão e temperatura e apenas expandi-lo, tanto a pressão quanto a temperatura cairão, e porque está muito quente, para que ele também esfrie o suficiente a pressão cairá muito.

Um avião como o 747, com 400 pessoas a bordo, precisa refrescar constantemente o ar enquanto mantém a pressão. Um 747 atualiza o ar uma vez a cada 6 minutos . Para fazer isso, a pressão precisa ser alta o suficiente para sair das válvulas de saída , e alta o suficiente para manter a pressão da cabine de dizer 8.000 pés de altitude ao cruzar a dizer 42.000 pés.

E ele precisa trabalhar tanto no solo em um lugar quente, digamos 40 ° C fora, e no ar quando estiver a -50 ° C do lado de fora.

Why isn't the bleed air simply cooled and depressurized with valves?

Portanto, toda a idéia de um ACM não está esfriando (já está frio lá fora em cruzeiro; misturar com ar comprimido pode atingir a parte de refrigeração), mantendo a pressão para respirar fresco, além de proporcionar uma temperatura confortável.

Ou seja, o resfriamento e a despressurização com válvulas funcionariam se você não precisasse substituir o ar rapidamente, mantendo a pressão.

    
12.10.2018 / 04:21