Hvad skulle hända om du placerar en jetmotor bakom en annan jetmotor?

9

Bara nyfiken. Skulle det inte göra någonting, skulle det generera en enorm mängd dragkraft? Skulle det ens fungera?

    
uppsättning mr-matt 13.04.2016 07:10

4 svar

12

Det finns ett alternativt sätt att svara på din fråga, och det gäller termodynamik.

Tänk på syftet med en jetmotor. Det finns att ta okomprimerad luft, komprimera den, blanda den med bränsle, bränna den effektivt och expandera den (förhoppningsvis adiabatiskt) för att generera en större volym gas vid högre tryck än intaget. Arbetet som utförs av motorn beskrivs av Brayton-cykeln (Figur 3.13 från länk ), och den här cykeln visar oss var vi kan och inte kan hoppas kunna uppnå teoretiskt effektiv drift.

Om du tittar på diagrammet för cykeln i ovanstående referens noterar du att cykelns komprimerings- och utmattningsdelar är där ineffektivitet (i form av entropi) kryper in och förhindrar att cykeln blir perfekt. Som sådan, även om det fanns tillräckligt med syre kvar att bränna, skulle två jetmotorer tillbaka till rygg vara fruktansvärt ineffektivt (eftersom du upprepar de ineffektiva delarna av varje två gånger).

Den bättre lösningen är att arbeta för att förbättra kompressionsförhållandena och återhämta mer arbete från expansion. Mycket av detta har gjorts under de senaste 50 åren, och därför är Brayton-effektiviteten i 0,6 till 0,7-serien för moderna jetmotorer (se samma sida, figur 3.19).

EDIT: Också, kom ihåg att jetmotorer är konstruerade för att fungera på luft som är "kall" i förhållande till deras avgasutsläpp. De komprimerar inte heta gaser effektivt. Du kan säkert utforma en kompressor för att effektivt komprimera heta gaser för förbränning, men kompressoravsnitt av jetmotorer är inte konstruerade för detta, så komprimeringen som uppnåtts av den andra motorn i din fråga skulle vara mycket lägre än dess design vilket skulle ytterligare minska dess bidrag av ytterligare dragkraft.

    
svaret ges 13.04.2016 14:19
7

Motorer behöver syre för bränsleförbränning.

Turbojet

När det mesta av syret har extraherats och används för att oxidera / bränna bränsle i den första motorn är luften inte mer användbar. I den andra motorn skulle kärnförbränningen inte starta, luften skulle bara vrida skivorna, men det skulle inte vara någon kompression, så ingen ytterligare dragkraft (skivor skulle faktiskt sakta flödet).

Efterbrännare försöker bränna kvarvarande syre efter kärnförbränningen, men det finns bara den tidigare nämnda begränsade kvantiteten att bränna. En efterbrännare är inte en andra motor, den har inga roterande delar, bara brännare.

Turbofan

Förutom kärnflödet har en turbofan ett förbikopplingsflöde. Bypassflödet används inte för förbränning och innehåller fortfarande syre.

Men detta flöde genererar det mesta av drivkraften genom luftkompression / acceleration, så allt som sänker kylflödet försämrar också motorens effektivitet.

Det finns en teknik för att bränna bypassflödet: plenumkammaren , men detta kräver något annat och inga rotorer är inblandade.

    
svaret ges 13.04.2016 08:23
6

Din fråga besvarades av misstag genom Peter Kämpf när han gav detta svaret på en annan fråga.

En jetmotor placerades framför en annan i en testanläggning för att testa höghastighets-, höghöjdsytan av den efterföljande PW J58 när den valdes för att driva SR-71 . Testinformation finns här .

    
svaret ges 18.04.2016 15:09
3

Du skulle sluta med en extremt ineffektiv inställning, om det fungerar alls. Det är inte bristen på syre eftersom endast 20-25% av syret börjar brinna i kärnstrålmotorn, så det ska finnas gott om syre kvar för den andra motorn.

Den högsta utloppstemperaturen på den första motorn minskar kraften för den andra motorn dramatiskt. Avgashastigheten för ENG1 skulle minskas med ENG2 eftersom den inte skulle kunna bearbeta den inkommande volymen av luft. Det turbulenta flödet kommer också att minska kompressorns effektivitet.

Sammantaget skulle det inte vara någon fördel för en sådan inställning alls.

    
svaret ges 13.04.2016 23:31