Benefit av en deswirlvingar för en turboshafthelikoptermotor

2

Jag försöker förstå fördelen med deswirl-skovlar på en turboskruvshelikoptermotor. För dessa typer av motorer är den kinetiska energin hos avgasströmmen i huvudsak bortkastad energi. Dessutom ökar det statiska trycket vid utgångsplanet genom deswirling att minska axelutgångseffekten. Så, varför stör?

    
uppsättning sam 27.09.2018 20:19

2 svar

2

Det här är en mycket bra fråga. Det finns dock ett litet fel i din fråga, vilket orsakar förvirringen.

Turbinkraft bestäms av förhållandet mellan totalt tryck över turbinen (och andra faktorer). Se formeln här på NASAs webbplats.

$$ W_ {Turbine} = \ eta \ cdot c_p \ cdot T_ {t_4} \ cdot \ vänster (1-TPR ^ {\ frac {\ gamma-1} { \ gamma}} \ right) $$

Var $$ \ gamma = \ frac {c_p} {c_v} $$

och TPR är det totala tryckförhållandet över turbinen: $$ TPR = \ frac {P_ {t_5}} {P_ {t_4}} $$

I jämförelse bestäms tryckkraften av statisk -trycket. Se "Motortrycksekvationen" (den andra formeln) på den här sidan här. Stödet ges av två termer ; den ena beror på ökningen av massans hastighet, den andra är trycktrycks termen, vilket beror på munstycksområdet x skillnaden i omgivande statiskt tryck och munstyckets utlopp statisk tryck.

I enkel form;

$$ F_ {N} = \ dot {m} \ cdot (v_e - v_i) + A_j \ cdot (p_ {s_ {exit}} - p_ {s_ {ambient }}) $$

(ignorerar bränslets massa, vilket är mycket liten jämfört med luftmassaflödet, $ \ punkt {m} $ ).

Därför ökar trycket vid avgasmunstycket statiskt vid utgången av tryckluften från avgasen men kommer inte att minska (eller ändra) kraften från turbinen, eftersom det är en funktion av < starkt> totalt tryck.

Det är inte att säga hur mycket drag du får är väldigt stor, och värdet på munstyckegångarna vid utgången. Vissa turbosaxmotorer har dem, vissa gör det inte.

    
svaret ges 28.09.2018 11:56
1

Tack för diskussionen - Pingvin. Men av skäl nedan är jag inte övertygad om din förklaring.

Formeln för turbinkraft du citerar är för en turbofan-motor. För en turbosaxmotor, där utlopps kinetisk energi slösas bort, är tryckförhållandet och effektiviteten som används inlopps totalt för att lämna statisk. Dessutom antar du i din tryckförhållande ovan att det normala till utloppsplanet för kanalen ligger i flygriktningen som kanske eller inte är sant. Ofta vrider dessa kanaler uppåt, sidled etc. och i sådana fall ökar det statiska trycket inte ökningen.

Fortfarande med förlust av hur dessa svängsvingar fungerar för turboaxelmotorer.

Sam

    
svaret ges 07.10.2018 04:11