Vilken bråkdel av luftintag blir blödningsluft i flygplanmotorer?
Gasturbiner blöder vanligtvis luft från de sena kompressorstegen. En del av denna luft omger förbränningskammaren och expanderas genom turbinen för att förhindra att knivarna blir för heta. Jag tror att blödningsluft också används för att tillhandahålla hydraulisk styrning av styrsystemen och även för verktyg som luftkonditionering och elproduktion.
Jag är intresserad av att veta hur mycket av luftintaget till gasturbinkompressorn blir blödningsluft. Jag är också intresserad av att veta hur mycket av denna blöda luft som går till varje applikation, t.ex. Verktyg vs. turbinkylning vs. hydraulisk styrning.
Jag misstänker att det varierar en rättvis bit så jag är mest intresserad av hur det här inträffar på större flygplan som normalt skulle flyga långa internationella flygningar.
1 svar
Faktum är att 1-2% av tryckluften avblåses för kylturbinskivor och bladrotsar. När turbininloppstemperaturerna är högre än 1350K måste turbinbladen vara internt avkylda, och upp till 15% kompressorluft kan krävas som blåsluft för kylning. Källa
Blåsluftanvändsocksåförflygplanssystem.OmvitarentypiskflyglinjesomB737NG,kantryckluftlevererasavantingenmotorerna,APUellerettexterntluftdiagram,ochanvändsförföljandeändamål:
- Luftkonditionering&kabinpressning,sombådaomfattasavregelverketskvalitetsstandarder.
- Wing&motornstermiskaanti-isbildning
- Startavmotorn
- Hydrauliskreservoarpressning.Reservoarernatrycksättsförattsäkerställaatthydraulbränsletnårhydraulpumparna.
- Tryckpåvattentanken
Trycklufttappasfrånmotorns5:eoch/eller9:ekompressorsteget.Luftförsörjningenreglerasenligtefterfråganochvarierarberoendepåflygsteg-underflygningsstegmedrelativthögmotorkraft(start,klättring,mestkryssning),användsendast5-stegstryckluft.Vidlågamotorkraftsförhållandensomtillvägagångssättochlandninganvändsäven9:etryckluftfördepneumatiskasystemen.Dennaluftärunderhögretryckochvarmareänluftenifemtesteget.
Exakthurmycketluftsomanvändsförsystemenärsvårtattfåenreferenstill,menhärärenuppskattningav CFM56- 7B18 :
- Bypassförhållande = 5,5: 1, luftmassaflöde = 307 kg / s = > hett flöde = 307 / 5,5 = 55,8 kg / s
- Kabinluftsystem uppdaterar hela kabinvolymen var 2-3: e minut. Låt oss ta 2 minuter utan recirkulation.
- Den inre volymen på en 737NG är cirka 400 $ m ^ 3 $ (från fartygets bredd och längd på -800).
- Lufttäthet = 0,94 kg / $ m ^ 3 $ (vi tar kryssningsförhållanden, luftens lufttäthet @ 2000 m)
- Luftflöde = 400 * 0,94 / 120 = 3,1 kg / s
Det finns två motorer, så procentuellt flöde som används för luftkonditioneringen och trycksättningen skulle vara 3,1 / (2 * 55,8) = 2,8% maximalt. Vänligen notera att detta är ett ROM-värde som jag gärna ger upp för en officiell referens.
Som en storlekscheck: APU broschyr nämner 154 pounds luft per minut = 1,16 kg / s för miljökontroll och motorstart. APU kan leverera luftkonditionering på marken utan att motorerna körs så det skulle vara rätt storleksordning.
Slutlig uppskattning: Luftluft för luftkonditionering är mellan 1 - 3 kg / s är ca 1 - 3% per motor.
Avluft är inte används för:
- Hydraulisk kraftproduktion. De hydrauliska pumparna är motordrivna pumpar (via växellåda) och elektriska pumpar, drivna av växelsystemet
- Elkraftproduktion. Detta tillhandahålls av Integrated Drive Generators, från en generator i APU och från batterierna via en inverter.
Källa: eget arbete från on-line pilotutbildning på öppen källkod.
Läs andra frågor om taggar aircraft-design jet-engine Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna