Como o ar de sangria mantém a pressão para pressurização depois de ser resfriado?

Question

Como o ar de sangria mantém a pressão para pressurização depois de ser resfriado?

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Eu encontrei em aerosavvy.com/aircraft-pressurization o parágrafo abaixo, que fala sobre o sangramento do ar em aviões:

Most modern airliners use bleed air from the compressor section of the engines to pressurize the cabin. This very hot air must be cooled to a comfortable temperature before it’s directed into the cabin.

Se estiver muito frio, não estará sob alta pressão, né?

A cabine precisa de ar de alta pressão porque o ar a 30.000 pés está muito baixo de pressão, então eles precisam simular uma pressão de 6000-8000 pés. Este ar de sangria é ar de alta pressão muito quente, eu entendo que você tem que esfriar porque está quente demais para qualquer coisa operar com ele.

Mas se você resfriá-lo, ele não perde pressão, então seria ar de baixa pressão que não é o que queremos? Eu não sei onde estou ficando confuso.

airliner aircraft-systems cabin-pressure

por Itzyoboi 04.05.2017 / 05:30

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Há algum voo internacional direto para Makhachkala, na Rússia (Makhachkala Uytash Airport) de qualquer lugar? Como faço para winterizar esse sistema de sprinklers?

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Essa é uma das razões pelas quais o ar sangria é comprimido novamente antes do resfriamento.

In Air Cycle Machines, high-pressure bleed air from the engines is first passed through a compressor, further squeezing the already hot gas. It is then routed through a heat exchanger or two to remove heat. The now cooler but still highly compressed air then passes through an expansion chamber into a larger chamber. The combined effects of driving the turbine and expanding into a larger chamber dramatically cools the air (usually down close freezing; water traps are critical in the system to prevent freeze-up). (Source)

Diagrama simples:

( Fonte )

A válvula de saída é o que regula a pressão, garantindo que a quantidade certa de ar sai da cabine.

The automatic controller normally maintains the proper cabin pressure altitude by constantly adjusting the outflow valve position so that the cabin altitude is as low as practical without exceeding the maximum pressure differential limit on the fuselage.

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O processo de resfriamento usado é isobárico, não isovolumétrico. Mantém uma pressão constante aumentando a densidade do ar por IGL:

$ P = \ rho * R * T $

Para manter uma pressão constante em todo o trocador de calor, a densidade do ar de saída aumenta à medida que a temperatura cai durante o resfriamento.

Isso causa uma queda na taxa de fluxo volumétrica através do trocador de calor, mas também mantém um fluxo de massa constante.