Wie funktioniert ein Turbofan-Triebwerk?
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- Опубликовано: 6 сен 2024
- Luft wird angesaugt, verdichtet, verbrannt und wieder ausgestoßen - was einfach klingt, ist hochkomplex: Moderne Luftfahrtantriebe sind Hochleistungsmaschinen, die extremen Anforderungen standhalten müssen. Doch wie funktioniert eigentlich ein Triebwerk?
Frage:
Wenn das Kerosin in der Brennkammer verbrennt, dann bildet sich Abgas. Durch die Verbrennung entsteht Hitze, wodurch sich der Druck erhöht und das Luft-Abgas-Gemisch entweichen will. Im Beitrag heißt es sinngemäß, dass das Abgas nach hinten entweicht und dadurch das nächste (hintere) Schaufelrad antreibt, das dann das vordere Schaufelrad und alle anderen antreibt. Warum? Die Gasexpansion müsste in alle Richtungen in der Brennkammer wirken. Also würde sich ein Gegendruck am Einlass (vorne) zur einströmenden Luft bilden, der genauso groß ist wie der Druck, der nach hinten entweicht. Daraus würde folgen, dass die Verbrennung des Kerosins in Summe keinen Beitrag zum Antrieb leistet. Denn stochastisch geht der Impuls durch die Verbrennung gleichmäßig in alle Richtungen. Die Summe der Einzelimpulse wäre 0. Ich muss einen Denkfehler gemacht haben, denn es funktioniert ja bekanntlich. Aber das Video erläutert es nicht.
Wie funktioniert es?
Moin Luke, du stellst eine gute Frage und ich hoffe dass ich's dir etwas versimpelt erklären kann. In der Brennkammer handelt es sich üblicher weise um eine "Ringbrennkammer", bei dem es sich wie man es raus hört um einen "Ring" handelt der rundum Löcher zum einspritzen des Kerosin's besitzen. In einer Brennkammer befinden sich immer 2 Zündkerzen (Eine dient zur Absicherung - Regelung der Luftfahrtsicherheit). Die Zündkerze dient anschließend nur zum zünden des Kraftstoffgemisches, beim zünden des verbrannten Kraftstoffgemisches entstehen meist Temperaturen von 2400°C. Jetzt kommen wir zur Antwort deiner Frage (hoffentlich). Die Flammen des Kraftstoffgemisches werden von sogenannten "Drallrosen" und "Wirbelblechen" geleitet und automatisch gekühlt da keine Brennkammer 2400°C alleine aushalten würde. Diese Drallrosen sind kleine Öffnungen an den Einspritzdüsen und in der Brennkammer verteilt die dafür sorgen dass die Flammen gelenkt werden und die Wandungen nicht beschädigen. Meist kommt diese Luft mit aus der schon mit eingesogenen Luftmasse. Zusätzlich würde es grundsätzlich nicht dazu kommen dass sich das gezündete Kraftstoffgemisch nach vorn hinausschießen würde, lediglich dadurch, dass weiterhin tonnenweise Luftmasse weiterhin eingesogen wird und das Gemisch (Richtung Turbine) verdrängt wird. Es ist nicht mit einem KFZ-Motor zu vergleichen, der in [einzelnen[ "Takten" arbeitet, sondern es wie im Fließband durchgängig weitergeht.
und wieso isoliert die kalte luft genau den schall
Schall wird generell an sogenannten impedanzsprüngen teilweise reflektiert. Ein impedanz sprung kann eine sich ändernde dichte und oder einen sich ändernder druck sein: also wenn man vom inneren heissen strahl (geringe dichte wegen hoher geschwindigkeit und hoher temperatur) zum äusseren strahl geht (also in ausbreitungsrichtung des luftschalls) trifft die schallwelle auf die Änderung des drucks und dichte(also die kältere, langsamere luft), was für die schallwelle wie eine art wand ist, welche einen gewissen teil reflektiert. Dieser reflektierte teil wird wieder zurück ins innere gelenkt und überlagert sich dort mit anderen druckschwankungen und verwandelt sich dabei in wärmeenergie.
👍
en español podes explicar?
Wie hoch ist die Effizienzsteigerung durch die angepasste Fangeschwindigkeit je nach Luftdichte im Durschnittsbetrieb?
Erfolgt nicht ohnehin eine automatische Anpassung? Wäre es nicht sinnvoll die Luftverteilung von Brenkammen/NichtBrennkammer der Flughöhe entsprechend anzupassen?
Wo wurde hier etwas von Anpassung an die Luftdichte gesagt? Ich meine, ja, die FADEC erhöht tatsächlich die N1, wenn die Luftdichte mit der Höhe abnimmt, das hat aber nichts mit Effizienz zu tun, sondern damit, dass das Triebwerk bei geringerem Luftdruck mehr Luft durchsetzten muss, um den gleichen Schub zu erzeugen. Zu der letzten Frage: Wie stellst du dir das vor? Der Fan ist der einzige Einlass für Luft im gesamten Triebwerk, die Größe der Öffnung des Verdichters Bestimmt, wie viel in die Brennkammer gerät, und wie viel Luft als Bypass das Triebwerk verlässt. Um diese Luftverteilung anzupassen, müsste sich die Größe eines festen Bauteils ständig ändern.
Stabillity Musik RUclips, so läuft das trabende Pferd .
Wenn die neuen Triebwerke doch so sauber sind, wieso sieht dann der Himmel mittlerweile aus wie ein Schachbrett, wenn die Flieger fliegen? Frag für nen Freund 🤓
Mal was von Sublimation/resublimation gehört oder warst in Chemie Kreide holen ?
@@DerJuJoesublimation wäre von feststoff direkt zu gas. Von gas zu flüssig ist einfach kondensation
Das sind Kondensstreifen. Sie bestehen aus Wasser, das sich an Rußteilchen anlagert und gefriert. Je höher die Luftfeuchtigkeit und je niedriger die Temperatur, desto besser sind sie sichtbar.