Strahltriebwerke, Leistungskurve über Geschwindigkeit?

Diskutiere Strahltriebwerke, Leistungskurve über Geschwindigkeit? im Luftfahrzeugtechnik u. Ausrüstung Forum im Bereich Grundlagen, Navigation u. Technik; Hallo, wie sieht der ( physikalische ) Leistungsverlauf von Strahltriebwerken aus? Physiklaisch-mechanisch betrachtet: Bei vollem Standschub und...
innwolf

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Hallo,
wie sieht der ( physikalische ) Leistungsverlauf von Strahltriebwerken aus?

Physiklaisch-mechanisch betrachtet: Bei vollem Standschub und im Moment Bremsen los bei V=0 wird ja vom Triebwerk die Leistung Null auf die Zelle übertragen.

Leistung ist Kraft mal Geschwindgkeit.

Im Rahmen der zulässigen Triebwerkparameter gibt es doch einen von der Fluggeschwindigeit abhängigen Verlauf des Maximalschubs.

Daraus lässtsich dann doch die Leistung über Fluggeschwindigkeit und bei Betrachtung des fuelflow auch der Wirkungsgradverlauf darstellen.

( Höhe, Luftdichte, Luftfeuchte und Temperatur sind auch noch Einflüsse, das ist klar )

Grüsse
 
cool

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wie sieht der ( physikalische ) Leistungsverlauf von Strahltriebwerken aus?
kurz?

Je höher der Druck, desto mehr Schub (daraus resultiert dann auch der Leistungsverlust in der Höhe)
Je niedriger die Temperatur, desto mehr Schub (Luftdichte)
Je höher die Geschwindigkeit, desto weniger Schub. Bis der Ram-Rise-Effekt einsetzt.

Der Wirkungsgrad oder bei Triebwerken dann die Thrust Specific Fuel Consumption (TSFC) ist salopp am Boden bei null Geschwindigkeit und höchster Leistung am Besten.
 
innwolf

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Der Wirkungsgrad oder bei Triebwerken dann die Thrust Specific Fuel Consumption (TSFC) ist salopp am Boden bei null Geschwindigkeit und höchster Leistung am Besten.
Hallo, Thrust Specific Fuel Consumption ist NICHT der Wirkungsgrad auf die Leistung bezogen! Bei Geschwindigkeit Null mag der Schub maximal sein, die Leistung ist aber dann schlicht NULL.


Gruß
 
cool

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Hallo, Thrust Specific Fuel Consumption ist NICHT der Wirkungsgrad auf die Leistung bezogen! Bei Geschwindigkeit Null mag der Schub maximal sein, die Leistung ist aber dann schlicht NULL.
Das kommt drauf an, wie du Leistung definierst. Wenn du dich wohl mit "Schub" fühlst, dann bitte, nenne es so.

Vielleicht muss man erstmal klären, was du konkret wissen willst. Was meinst du mit "Leistungsverlauf von Strahltriebwerken"?

Korrekt ist, es wird am Boden bei v=0 am Flugzeug keine Leistung in Arbeit umgesetzt. Also das Flugzeug wird weder schneller (kinetische Energie) noch ändert es seine Position (potenzielle Energie).
Die Triebwerke in TO-Power "leisten" aber sehr wohl etwas, letztendlich liegt an der Fan-Welle eine Drehzahl und ein Moment an und das ergibt eine gewisse Leistung. Ob man damit nun eine große Wasserpumpe, einen Generator oder einen Fan antreibt interessiert den Rest des Triebwerks ja wenig.

Letztendlich interessiert bei so einem Triebwerk der Schub (Kraft) und die TSFC ist ein wert dafür, wie viel Treibstoffmasse aufgebracht werden muss um einen gewissen Schub zu erzeugen.
Ist meines Erachtens schon ziemlich nah an einem Wert für den Wirkungsgrad dran.

Wenn du sowas wie mu=0.xy haben willst, dann muss man von einer Seite (Leistung <-> Schub) in der andere Rechnen.
 
innwolf

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Hallo,
streng physikalisch, wie im ersten Beitrag. Leistung ist Kraft mal Geschwindigkeit. Also welche Leistung kann das Triebwerk bei welcher Fluggeschwindigkeit an die Zelle übertragen. Sei es beim Steigflug für Hubarbeit oder gegen den geschwindigkeitsabhängigen Flugwiderstandgegen anströmende Luft.

Grüße
 
T6G

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Korrekt ist, es wird am Boden bei v=0 am Flugzeug keine Leistung in Arbeit umgesetzt. Also das Flugzeug wird weder schneller (kinetische Energie) noch ändert es seine Position (potenzielle Energie).
Die Triebwerke in TO-Power "leisten" aber sehr wohl etwas, letztendlich liegt an der Fan-Welle eine Drehzahl und ein Moment an und das ergibt eine gewisse Leistung. Ob man damit nun eine große Wasserpumpe, einen Generator oder einen Fan antreibt interessiert den Rest des Triebwerks ja wenig.
Das ist eine sehr coole Behauptung! Bläst der Flieger die Luft zum Popo hinaus verusacht er eine Kraft die den flieger nach vorne drücken will.
Dieser Kraft kann man nur durch Bremsen oder einem Halteelement entgegenwirken, aber auch hier wird wie immer in der Physik, etwas in eine andere Energieebene (enthalpie) umgwandelt. Energie geht halt nicht verloren, sonder ist nur woanders (wie bei meinem Geld).
 
innwolf

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Das ist eine sehr coole Behauptung! Bläst der Flieger die Luft zum Popo hinaus verusacht er eine Kraft die den flieger nach vorne drücken will.
Dieser Kraft kann man nur durch Bremsen oder einem Halteelement entgegenwirken, aber auch hier wird wie immer in der Physik, etwas in eine andere Energieebene (enthalpie) umgwandelt. Energie geht halt nicht verloren, sonder ist nur woanders (wie bei meinem Geld).

Hallo,
es ist aber so daß bei Stillstand des Flugzeuges und auch Vollschub keine Leistung und keine Arbeit an das Flugzeug gegeben wird. Der Energieumsatz macht dann nur viel Wind hinter dem Flugzeug...

Arbeit ist Kraft mal Weg.

Leistung = Kraft x Geschwindigkeit.

Also wie sieht die Leistungskurve aus, das Produkt aus Schub x Fluggeschwindigkei?

Grüsse
 
T6G

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Du meinst wahscheinlich Einsteins E=m*C²

Aber die Energie geht irgendwo hin, also Bremse!
 
innwolf

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Du meinst wahscheinlich Einsteins E=m*C²

Aber die Energie geht irgendwo hin, also Bremse!
Nein, Widerspruch! Eine Bremse nimmt im Stillstand nur eine Kraft auf, keine Leistung, keine Energie! Vereinfacht als Bespiel, stelle einen PKW mit Handbremse oder Bremsklotz auf ein 20%-Gefälle. Weder die Bremstrommel noch der Bremsklotz wird dabei warm. Und Flugzeugbremsen werden auch nicht überhitzt bei Triebwerksvollschub im Stillstand.
 
Bremspropeller

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Die Triebwerke in TO-Power "leisten" aber sehr wohl etwas, letztendlich liegt an der Fan-Welle eine Drehzahl und ein Moment an und das ergibt eine gewisse Leistung. Ob man damit nun eine große Wasserpumpe, einen Generator oder einen Fan antreibt interessiert den Rest des Triebwerks ja wenig.
Streng genommen ist ein Jettriebwerk nichts anderes als eine Luftpumpe.
Und dort setzt sich sehr wohl etwas in Bewegung - die angesaugte Luftmasse wird nicht zu knapp beschleunigt.

Das Schöne an Systemgrenzen und Referenzrahmen ist, dass man durch geschicktes Setzen schnell einen Nobelpreis gewinnen kann... :biggrin: 👍
 
innwolf

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Hallo,
alles richtig, aber es ist nicht die Antwort auf meine Frage, deshalb wiederholt:

Maximaler Schub in Abhängigkeit von der Fluggeschwindigkeit, unter Beachtung der Betriebsgrenzen des Triebwerks, besonders Drehzahl und Temperaturen.

Und jeweiliger Schub x Fluggeschwindigkeit ist die Leistung die an das Flugzeug gebracht wird.
 
Schorsch

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Mal als kleine Rechenübung.

A320 verbrennt etwa 2.5t/h im Reiseflug.
2500kg/h * 43MJ/kg = 30MW_thermisch
Bei 70t Fluggewicht und 850km/h gilt:
70t * 1/LoD * 850km/h = 9.5MW physikalische Leistung.

Daraus kommen dann etwa 33% Wirkungsgrad des Gesamtantriebsystems.
Man muss bedenken, dass im LoD der Widerstand des Triebwerks irgendwo enthalten ist.
Man sollte so bummelig 5% des Fuel Flow abrechnen für Nebenaggregate.

Mit Rumdrücken an den Einzelwerten kann man auch 30 oder 36% erreichen, aber viel weiter weg sollte man nicht kommen.




Ach ja, konstruktive Kritik erwünscht, Nachkommastellenfüchse unerwünscht.
 
Stovebolt

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Streng genommen ist ein Jettriebwerk nichts anderes als eine Luftpumpe.
Streng genommen gerade nicht.
Eine Luftpumpe wirkt oszillierend ein Jet-Triebwerk kontinuierlich.
Das Gegenstück zur Luftpumpe wäre das Pulsstrahltriebwerk.
Gruß!
 
Doppelnik

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kurz?

Je höher der Druck, desto mehr Schub (daraus resultiert dann auch der Leistungsverlust in der Höhe)
Je niedriger die Temperatur, desto mehr Schub (Luftdichte)
Je höher die Geschwindigkeit, desto weniger Schub. Bis der Ram-Rise-Effekt einsetzt.

Der Wirkungsgrad oder bei Triebwerken dann die Thrust Specific Fuel Consumption (TSFC) ist salopp am Boden bei null Geschwindigkeit und höchster Leistung am Besten.
ich weiß nicht ob Du in dem anderen Thread meinen Link gelesen hast, aber das stimmt nicht, der Wirkungsgrad ist bei großen Flughöhen a höchsten weil dort die Luft kälter ist.
 
Taliesin

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Hallo,
wie sieht der ( physikalische ) Leistungsverlauf von Strahltriebwerken aus?
Schub über Machzahl:

Multipliziert mit der Geschwindigkeit ergibt Leistung, allerdings ist Machzahl nicht unmittelbar Geschwindigkeit, aber gut genug erstmal.
Daraus lässtsich dann doch die Leistung über Fluggeschwindigkeit und bei Betrachtung des fuelflow auch der Wirkungsgradverlauf darstellen.
Nein, der Wirkungsgrad ist eine Funktion des Druckverhältnisses, der Fuel Flow ist eine Folge.
ich weiß nicht ob Du in dem anderen Thread meinen Link gelesen hast, aber das stimmt nicht, der Wirkungsgrad ist bei großen Flughöhen a höchsten weil dort die Luft kälter ist.
Der Wirkungsgrad ist keine Funktion der Umgebungstemperatur.
 
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Doppelnik

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der Wirkungsgrad hängt von vielen Parametern ab, aber auch ganz wesentlich von der Temperatur, je kälter desto höher.
 
Taliesin

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Kommst du aus dem Bereich der stationären Gasturbinen?
Bei stationären Gasturbinen hat man bei hohen Eintrittstemperaturen das Problem, dass man hohe Temperaturen am Verdichteraustritt erreicht. Das limitiert die maximal zuführbare Wärme und damit die Drehzahl, das Druckverhältnis, den Wirkungsgrad und die Nutzleistung.
Der Wirkungsgrad bleibt aber eine Funktion des Druckverhältnisses, auch wenn die Temperatur dieses limitiert.
 
Doppelnik

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nee, ich mach Motoren. Ohne Verluste bei Kompression und Expansion würde man das Druchverhältnis unendlich hoch wählen wollen, aber in einer nicht perfekten Welt stellt man dass fest, dass dir Verdichter irgendwann alle Leistung auffrisst.., Das technisch sinnvolle maximale Druckverhältis hängt von dem Wirkungsgrad der Komponenten Verdichter/Expansionsturbine ab und von der Eingangstemperatur (jedenfalls solange die maximale Temperatur begrenzt ist). Je niedriger die angesaugte Lufttemperatur, desto größer fällt der Unterschied zwischen negativer Verdichterleistung und Turbinenleistung aus, daher steigt der Wirkungsgrad mit fallender Eingengstemperatur.

Bei Motoren ist eine niedrige Ansaugtemperatur auch günstig, hat aber einen geringeren Einfluss, weil die maximale Temperatur nicht durch die Werkstoffe begrenz wird.
 
Thema:

Strahltriebwerke, Leistungskurve über Geschwindigkeit?

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