Aiuto tecnico

[bombolati]

Salve a tutti, sono uno studente iscritto al corso di laurea specialistica in ingegneria aeronautica. A lezione stiamo facendo il dimensionamento di un compressore assiale. Io ho scelto il compressore del Cf6-80e1, il noto motore dell'A330 e del 747. Svolgendo i primi conti mi sono accorto di un dato che mi ha insospettito. Mi risulta un'altezza delle pale del primo stadio del compressore di 1.23 m, un raggio all'apice della pala di 2,45 e uno alla radice di 1,22, utilizzando un hub/tip ratio di 0.5 (assunto da me come valore tipico). Secondo voi può essere possibile o ho sbagliato qualche conto?

Vi ringrazio della collaborazione, vi porgo i miei saluti

[Zapotec]

questo può essere utile ?

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/ngnsim.html

[bombolati]

Dire che l'applet che mi hai suggerito è una figata pazzesca è poco, purtroppo però non mi è stata utile. Nei conti ho trovato un pecca che una volta risolta mi ha reso i risultati più accettabili. Purtroppo però il raggio delle pale del primo stadio continua a non essere possibile, mi viene più alto del massimo diametro previsto per questo motore. Mi spiego meglio. Riflettendo mi sono accorto che per il dimensionamento del compressore (solo quello di alta pressione, senza fan) come un fesso utilizzavo i valori di pressione e temperatura ambiente, in condizioni di volo in crociera (quota 11000 m, mach 0.85). Trascuravo completamente il lavoro del fan! Ovviamente le condizioni che vive il compressore non sono quelle ambiente ma quelle dopo che il fluido ha subito una prima compressione nel fan. Sistemato questo i valori che ho sono: raggio delle pale all'apice 1.71 m (quando il sito dell'avio group dichiara un diametro DEL FAN massimo di 2,89 m, quindi un raggio di 1.44 m). Non so proprio cosa sto sbagliando. Potrebbe essere una cattiva stima del rapporto di compressione del fan; infatti non essendo tra i dati, ho utilizzato un valore standard di 1.6. Cosa ne pensate? Sapete quanto è questo valore per il cf6-80e1?? Vi chiedo aiuto, non so più che pesci prendere.

[JT8D]

Non è un pò troppo alto un valore di 1.6 per il fan? Come ho già scritto i giorni scorsi in un altro thread, un tale valore sarebbe già alto per uno stadio di compressione. E il fan non deve tanto comprimere, ma accelerare il flusso.

Paolo

[bombolati]

Perdonami, temo di aver frainteso la tua risposta. Da quello che hai scritto si capisce che il fan serve ad accelerare il fluido, quando così non può essere. I compressori vengono pensati per rallentare il più possibile la corrente,si aumenta la sua pressione statica a scapito dell'energia cinetica. Inoltre 1.6 come rapporto di compressione è un valore standard, uno dei più utilizzati in didattica. Infatti credo che in motori come il cf6-80e1 sia anche maggiore (intorno a 2.0/2.2).
Mi rendo conto che posso aver frainteso, ma questo si deduceva da quello che hai scritto. Grazie comunque per la mano.

[JT8D]

Il fan serve ad accelerare il flusso di bypass. Quindi non è creato per avere grandi rapporti di compressione. Il ruolo del fan non è di aumentare il contenuto energetico in pressione del flusso, come gli stadi interni del compressore, ma accelerarlo.
Guarda anche questo thread:

http://www.md80.it/bbforum/viewtopic.php?f=47&t=14559
(scorri nei post in fondo alla prima pagina).

Paolo

[bombolati]

No, pedonami ma non è così. Il fan funziona esattamente come un compressore solo che tratta una portata d'aria maggiore e la comprime molto meno ovviamente. Non accelera il flusso, altrimenti sarebbe una turbina! Il principio su cui si basano le turbomacchine è proprio questo. Nei compressori il fluido preleva energia dalla macchina, in modo tale che si possa incrementare la sua pressione statica durante le fasi della compressione (qualunque esse siano fan o HPC). Nelle turbine il fluido cede energia alla macchina e viene accelerato, la sua pressione statica diminuisce. Fisicamente la macchina non potrebbe funzionare se nel fan il flusso venisse accelerato. Il motivo risiede nel fatto che la quantità di moto del fluido dovrebbe diminuire, quindi si dovrebbe avere una diminuzione dell'entalpia del fluido nel suo viaggio attraverso il fan. L'entalpia è definita come il prodotto tra il calore specifico a pressione costante per il salto di temperatura: Cp(T02-T01). Per avere un'entalpia negativa la temperatura in ingresso ad uno stadio del fan dovrebbe essere maggiore di quella in uscita, che è un'assurdità! Il fan comprime il fluido che poi viene espanso nell'ugello del fluso di bypass,dove lì accelera! Nell'ugello del flusso secondario, non nel fan!
Condivido la tua affermazione riguardo al fatto che il fan non ha grandi rapporti di compressione. Infatti così non è, paragonato a un compressore di alta pressione che arriva a rapporti di compressione anche di 41 (con 15 stadi)!!