Låt oss tänka på en turboprop med en enda axel. Turbinen rör kompressorn och propellern.
Min fråga: Vad är "gränsen" för expansionsförhållandet som uppnås av turbinen?
Om vi kallar $ 5 $ den luft som lämnar turbinen och $ 4 $ luften som går in i turbinen, definieras expansionsförhållandet (eller kompression) av: $$ \ pi_t \ equiv \ dfrac {p_ {05 }} {p_ {04}} < 0 \ Longleftarrow \ left (\ textit {Eftersom luften expanderar} \ right) $$
Men för en icke-idealisk axiell turbin i ett steg kan detta förhållande relateras till $ T_ {04} $ (det vill säga temperaturen vid brännarens utgång) av: $$ \ pi_t = \ bigg [1- \ dfrac {W_t} {c_p \ eta_tT_ {04}} \ bigg] ^ {\ gamma / \ left (\ gamma-1 \ right)} \ quad \ text {where} \ quad \ gamma \ approx 1,35> 0 $$ där $ W_t $ är den specifika energi som extraheras från vätskan av turbinen.
Åt sidan ökar också $ T_ {04} $, $ \ pi_t $.
Men Jag tror att vi är intresserade av $ T_ {04} $ så högt som möjligt MEN $ \ pi_t $ så lågt som möjligt , vilket kommer i direkt motsägelse rätt? (Var god, rätta mig här om jag har fel) .Vad är kompromisslösningen mellan $ T_ {04} $ och $ \ pi_t $? Om vi gör $ T_ {04} $ för högt (vilket är termodynamiskt lämpligt) kommer $ \ pi_t $ att vara högre än sitt optimala värde och tvärtom.
EDIT:
$ T_ {04} $ har själv en strukturell / termisk gräns (om den går för hög, kan den slutligen smälta och / eller generera alltför högt tryck på turbinbladet tills det bryts). Jag tror att det här definierar ett maximalt värde för $ \ pi_t $, eller hur? Även om vi vet att den maximala $ \ pi_t $ jag tycker är inte meningsfull, eftersom vi vill minimera det.
Läs andra frågor om taggar engine turbine aerospace-materials Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna