Salve a tutti,
in questi mesi sto preparando l'esame di Fisica Tecnica (Termodinamica Applicata + Trasmissione del calore) che dovrò dare tra poco e avrei piacere di chiedere al nostro staff tecnio (o a chi ne avesse le competenze) solo una piccola cosa...
Di recente abbiamo fatto il ciclo di Brayton-Joule e relative applicazioni/varianti, da quello a combustione esterna a quello frigorifero...Ad ogni modo, è stato fatto anche il turbogetto.
Semplificando, ho appreso che nel turbogetto (puro) a differenza delle altre varianti del ciclo B-J si tende ad espandere in turbina fino ad un valore di pressione tale da ottenere il lavoro strettamente necessario al compressore, e che il salto residuo di pressione fino al valore della pressione atmosferica viene elaborato (idealmente in maniera isoentropica) nell'ugello allo scarico.
Quindi ho pensato al turbofan, che è l'unico caso che non è stato trattato.
Immagino che qui la richiesta di lavoro utile da ottenere nel ciclo per muovere il fan sia maggiore di quella di un turbogetto puro, o quantomeno ne serve più di quello necessario al solo compressore; mi chiedevo intanto se il mio ragionamento fosse giusto, e in caso affermativo: in che misura si preferisce espandere in turbina per ottenere lavoro utile (netto) per il fan piuttosto che lasciare una gran parte di espansione all'ugello?
Scusate, so che mi sono spiegato in maniera piuttosto contorta, ma al momento non sono riuscito a fare di meglio, spero si sia capito qualcosa
Grazie, ciao!
Brayton-Joule per turbogetti e turbofan...
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- Nicolino
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Sicuramente Black ti darà tutte le risposte alle tue domande. Intanto ti rispondo da semiprofano. La funzione principale del Fan è quella di migliorare il rendimento di spinta, che nel turbogetto puro è basso. La risposta è già nella domanda, si fa espandere per ottenere il lavoro per il Fan. Il fine è quello di migliorare il rendimento di spinta, non di ottenere lavoro in più o in meno dalla turbina. Quello che si preleva è il necessario per il lavoro di compressione. Poi anche l'ugello ha un suo rendimento con le sue perdite. Black sarà bravissimo a correggermi.
Nicolino
E' esattamente come ti ha detto Nicolino.
Semplificandolo il processo di pre-design, a parametri concentrati, di un fan è un lavoro a ritroso: avendo già a disposizione il ciclo termodinamico del core (e quindi anche le proprietà del getto di scarico); si decidono per prima cosa le caratteristiche del fan (by pass e velocità periferica), a seconda della velocità del getto che si ha all'exhaust della turbina del core, e dello specific fuel consumption che si prevede di ottenere dal motore.
A questo punto si fa un matching col core, aggiungendo gli stadi di espansione necessari a sostentarlo, e si guarda rispettivamente alla sua efficienza politropica e alla Net Thrust risultante del motore.
Con quest'ultima si ricava di nuovo l'efficienza di spinta e si confronta con quella del jet puro.
Con il rendimento politropico si vede invece che tipo di trasformazione richiede il fan per dare questi risultati.
Successivamente si affinano questi calcoli sui valori di rendimenti politropici e consumi specifici richiesti.
A questo punto si passa all'aerodinamica la matrice dei parametri concentrati calcolati, chiedendogli di sviluppare un rotore con quelle caratteristiche.
Se hai altre domande siamo quì.
Semplificandolo il processo di pre-design, a parametri concentrati, di un fan è un lavoro a ritroso: avendo già a disposizione il ciclo termodinamico del core (e quindi anche le proprietà del getto di scarico); si decidono per prima cosa le caratteristiche del fan (by pass e velocità periferica), a seconda della velocità del getto che si ha all'exhaust della turbina del core, e dello specific fuel consumption che si prevede di ottenere dal motore.
A questo punto si fa un matching col core, aggiungendo gli stadi di espansione necessari a sostentarlo, e si guarda rispettivamente alla sua efficienza politropica e alla Net Thrust risultante del motore.
Con quest'ultima si ricava di nuovo l'efficienza di spinta e si confronta con quella del jet puro.
Con il rendimento politropico si vede invece che tipo di trasformazione richiede il fan per dare questi risultati.
Successivamente si affinano questi calcoli sui valori di rendimenti politropici e consumi specifici richiesti.
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