Por que o volume do combustor de um motor a jato é decidido pela altitude?

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Eu li que o combustor volume de um motor a jato é decidido pela altitude máxima até a qual a aeronave mosca. Estou ficando confuso com isso, porque a vazão mássica máxima ocorrerá ao nível do mar, de modo que o volume do combustor deve ser decidido com base no nível do mar. Alguém pode explicar como o volume é decidido?

    
por Girish Sharma 05.12.2014 / 20:47

1 resposta

Resposta curta

É menos o volume que o comprimento que limita a altitude máxima. A seção transversal do combustor é determinada pelo fluxo de volume vindo do compressor e a velocidade de fluxo desejada no combustor, então esta dimensão é dada. Para permitir a operação a baixa pressão, o comprimento do combustor deve ser suficiente, portanto, um combustor mais longo terá um volume maior. É por isso que você leu que o volume determina a altitude máxima de operação.

Antecedentes

Os fatores que facilitam a ignição são

  • pressão
  • temperatura e
  • energia de faísca do sistema de ignição

A ignição é dificultada por

  • tamanho médio de gota de combustível (gotículas maiores levam mais tempo para evaporar)
  • velocidade de fluxo no combustor e
  • maior intensidade de turbulência.

Para que a combustão ocorra, primeiro as gotículas de combustível injetadas na corrente de ar precisam evaporar. Isso é facilitado pela maior temperatura e pressão, e quanto mais baixo ambos, mais tempo de residência da mistura ar-combustível no combustor é necessário para uma boa combustão. Câmaras de combustão mais compridas têm maiores perdas de pressão e pesam mais, então os projetistas de motores tentam limitar seu comprimento.

Com o aumento da altitude, a pressão no combustor diminui porque o compressor simplesmente eleva a pressão na entrada por um determinado múltiplo. Portanto, a pressão do combustor cai em sincronia com a pressão ambiente e o comprimento necessário para uma combustão suficiente aumenta.

    
06.12.2014 / 11:42