Variable Statorgeometrie

Diskutiere Variable Statorgeometrie im Luftfahrzeugtechnik u. Ausrüstung Forum im Bereich Grundlagen, Navigation u. Technik; Hallo! Habe mal eine Frage bezüglich der VSV/ IGV Steuerung, bzw. deren Fehlen: Bei Beschleunigung/ Verzögerung der...

Moderatoren: Skysurfer
  1. Toryu

    Toryu inaktiv

    Dabei seit:
    24.04.2009
    Beiträge:
    2.625
    Zustimmungen:
    824
    Ort:
    KSGJ
    Hallo!

    Habe mal eine Frage bezüglich der VSV/ IGV Steuerung, bzw. deren Fehlen:

    Bei Beschleunigung/ Verzögerung der Umdrehungsgeschwindigkeiten wird bei "modernen" Triebwerke ja in der Regel zumindest im Niederdruckverdichter die Leitschaufelstellung angeglichen, damit es an den Statorschaufeln nicht zum Strömungsabriss und damit zum Compressor-Stall kommt.
    Ebenso muss natürlich die Leitschaufel einer hohen/ niedrigen Drehzahl entsprechend eingestellt sein.

    Nun frage ich mich, wie das bei Triebwerken ohne entsprechender Regelung funktioniert (u.a. auch das SNECMA M53, deswegen auch die Gänsefüßchen oben).
    Sind die Statoren dann einfach auf einer ineffizienten aber verträglichen Mittelstellung fixiert? Irgendwie verträgt sich mein obiges Verständnis nicht mit einer großen Bandbreite an Drehzahlen, daher bitte ich um Aufklärung, falls da ein Denkfehler vorliegt.

    Das M53 soll ja besonders anwenderfreundlich sein (Carefree, etc - allerdings auch FADEC-geregelt) - daher meine Verwunderung.


    Noch eine andere Frage:

    Gibt es Daten hinsichtlich des ATAR 9 und der Stall-Anfälligkeit bei verschiedenen Flugzuständen?
    Hatte mal davon gelesen, dass es bei der Mirage so garnicht "Nase hoch bei geringer Geschwindigkeit" mochte, aber bisher nichts gefunden, was dem zu- oder widersprechen würde...
     
  2. Anzeige

    Schau dir mal die beiden Links an:
    diesen Ratgeber und die Flugzeug-Kategorie

    Registrieren bzw. einloggen, um diese und auch andere Anzeigen zu deaktivieren
  3. #2 phantomas2f4, 24.01.2011
    phantomas2f4

    phantomas2f4 Astronaut

    Dabei seit:
    12.01.2006
    Beiträge:
    2.843
    Zustimmungen:
    446
    Beruf:
    Pensionär
    Ort:
    Kösching
    Hallo !

    Vielleicht sollten wir erst mal eine "Begriffsreduzierung" vornehmen:

    Es gibt nur Leitschaufeln ( am Stator ) und Laufschaufeln ( am Rotor ). IGV`s ( Inlet guided vanes ) sind relativ zum Anströmwinkel einstellbar (geregelte) Leitschaufeln am Stator im Verdichter- eintrittsgehäuse.

    Klaus
     
  4. cool

    cool Testpilot

    Dabei seit:
    27.01.2005
    Beiträge:
    981
    Zustimmungen:
    466
    Ort:
    EDDF
    IGVs und VSVs sind praktisch dasselbe, allerdings gehören die VSVs zur jeweiligenVerdichterstufe die ja immer aus Rotor/Stator besteht, die IGVs sind demnach einfach eine zusätztliche Reihe an Leitschaufeln vorm Verdichter, die aber nicht Teil einer Verdichterstufe ist.


    Ich greife nur mal etwas vor, der 2. Absatzt bzgl der Regelung der VSVs stimmt ja soweit ;)

    Üblicherweise befinden sich die VSV/IGV's zu Anfang im Hochdruckteil, RR spielt mal wieder dagegen und verbaut die zu Anfang der Mitteldruckverdichter (allerdings haben die Ihre Kompressoren mittels Ablassventiele und der 3-Welligen Auslegung "im Griff") . Mittels VSV lässt sich der Arbeitsbereich der Kompressoren anpassen und so über einen grösseren Bereich strecken (ähnlich wie mit Bleed-VLV's und mehrwelliger Auslegung), so dass der Kompressor über einen grosses Drehzahlband effektiv und stabil arbeitet.
    Heisst, dass ein Kompressor einen Auslegungspunkt hat, sprich eine Drehzahl bei der ein gewisser Massenstrom herrscht und dieser ein akzeptables Druckverhältniss aufweisen kann, wird er darunter betrieben, sackt irgendwann der Massenstrom zusammen und so auch die Flussgeschwindigkeit -> weniger Leistung und geringer Wirkungsgrad. Wird er darüber Betrieben, kann es , einfach ausgedrückt, zu Strömunsgabrissen innerhalb des Verdichters kommen -> Stall und damit einhergehendes Pumpen des Verdichters, je nachdem wie kritisch der Verdichter läuft.
    Im Prinzip verstellt man mit den VSV's den Anstellwinkel der Statoren und sorgt dafür, dass dieser gross genug ist um einen akzeptablen Wirkungsgrad zu erzielen und niedrig genug, damit das Triebwerk stabil läuft. Den Abstand zum Stall nennt man Stall-Margin und dieses wird entsprechend gewahrt. Um auf "Nummer sicher" zu gehen werden deswegen die VSV bei besonderen Betriebszuständen eher etwas gegen zu gefahren, so wie zb. beim aprubten Beschleunigen/Verzögern, im Reverserbetrieb, wenn das Triebwerk fürchtet, dass Teile des Niederdruckverdichters vereist sein könnten und bei "komischen" Inputs (zb. wenn man schnell mehrmals hintereinander die Schubhebel von Leerlauf auf Schub und wieder zurück zieht).

    Geh ich mal von aus, das M53 kannte ich nun garnicht und nachdem ich Wikipedia bemüht hatten, denke ich, dass es ein recht simples Triebwerk ist, bzw. recht einfach im Aufbau. Ich bin nicht so fit, was die Leistungsdaten vergleichbarer Triebwerke hergeben, aber ein CompressorPressureRatio von 9,8:1 haut einen nicht gerade vom Hocker und spricht für einen "zahmen" Verdichter.
    Man müsste nun schauen, wie das Drehzahlband von so einem Triebwerk aussieht und wo der Leerlauf liegt. Es gibt einwellige Triebwerke, die laufen im IDLE irgendwo bei 70%, liefern bei 85% Drehzahl ~30% Schub und bei 90%N ~50% Schub und entsprechend bei 100% vollen Schub, sprich hier kann man die Leistungseinbußen und ineffiziens bei niedrigen Drehzahl in kauf nehmen, den Auslegungspunkt des Verdichters irgendwo bei 70%Schub wählen, und bis nach 100% ist dann kein grosser Drehzahlanstieg mehr zu erwarten (immerhin gibts nen Nachbrenner ja auch noch).
    Dann könnte man sich die aufwändige VSV-Konstrucktion sparen (wobei die im Betrieb zumindest ber Verkehrsflugzeugen keine Probleme macht) und event. mit irgendwelchen Bleed-VLV's den Kompressor im Zweifel bei instabiler Verdichterarbeit kontern (oder man legt diesen wirklich so zahm aus, dass der "alles" mitmacht aber entsprechend ineffizient läuft)

    Wie gesagt, "moderne" zivile Triebwerke haben ein Druckverhältniss von knapp über 40:1, die wirklich neuen gehen stramm auf die 50:1 (wobei dann auch irgendwann wieder schluss ist, ewig kann man das Spiel nciht treiben), um bei solchen Verhältnissen einen Kurzen und stabil laufenden Verdichter zu bekommen, muss man eben mit VSV's, mehrwellen und Ablassventilen arbeiten.
     
  5. #4 phantomas2f4, 24.01.2011
    phantomas2f4

    phantomas2f4 Astronaut

    Dabei seit:
    12.01.2006
    Beiträge:
    2.843
    Zustimmungen:
    446
    Beruf:
    Pensionär
    Ort:
    Kösching
    Beitrag Nr. 2 gilt für Tw der Mil ( Fighter AC ), Nr.3 wohl eher für ziv.Anwendungen ( Passagierluftfahrt )

    Klaus
     
  6. Toryu

    Toryu inaktiv

    Dabei seit:
    24.04.2009
    Beiträge:
    2.625
    Zustimmungen:
    824
    Ort:
    KSGJ
    Danke für eure Antworten!

    @cool:

    Also ist der Einfluss der Drehzahl bei festem Stator garnicht so wild, wie von mir vermutet?
    War am Herumhantieren mit Geschwindigkeitsdreiecken und dabei fiel mir auf, dass theoretisch ja sowohl auf der Oberseite als auch der Unterseite des Stators die Strömung abreißen könnte - aber das war wohl etwas über das Ziel hinausgeschossen...
     
  7. cool

    cool Testpilot

    Dabei seit:
    27.01.2005
    Beiträge:
    981
    Zustimmungen:
    466
    Ort:
    EDDF
    Ich denke das kommt eben immer ganz auf den Auslegungspunkt und Drehzahlband an und natürlich auch, wie "effizient" das Triebwerk laufen soll oder wie hoch das CPR (Compressor Pressure Ratio) ist. Ich schätzte, dass das M53, wenns denn so ist, auch ein recht anspruchsloses Triebwerk bzgl. Störungen im Kompressor ist, so zb. bei heissen Gasen, Staub oder sogar FOD.

    Is klar :D
     
  8. Anzeige

    Hallo

    Schau dir doch mal die Luftfahrt-Kategorie an

    Registrieren bzw. einloggen, um diese und auch andere Anzeigen zu deaktivieren
Moderatoren: Skysurfer
Thema: Variable Statorgeometrie
Besucher kamen mit folgenden Suchen
  1. VSV Triebwerk

    ,
  2. vsv flugzeug

    ,
  3. variable leitschaufeln

Die Seite wird geladen...

Variable Statorgeometrie - Ähnliche Themen

  1. Boeing 777 "Constant Thrust / Variable Drag" Feature

    Boeing 777 "Constant Thrust / Variable Drag" Feature: Guten Freitag, Forum. Ich habe soeben in folgender Diskussion http://www.pprune.org/archive/index.php/t-100793.html mehrere Beiträge gelesen,...
  2. Variable Waffenzuladung bei Flugzeugmodellen

    Variable Waffenzuladung bei Flugzeugmodellen: Derzeit beschäftige ich mich mit dem Bau der NB-52A, welche eine X-15 an einem besonderen Pylon trägt. Der Umstand, dass die X-15 aber auch...
  3. Variable Flügelgeometrie, die Anfänge !

    Variable Flügelgeometrie, die Anfänge !: Ivan Makhonine, dieser Name scheint in der technischen Chemie ziemlich bekannt zu sein. Es gab aber auch Flugzeuge von diesem Konstrukteur....
  4. F/A-18 nimmt Flugversuche mit variablem Flügelprofil auf

    F/A-18 nimmt Flugversuche mit variablem Flügelprofil auf: Eine umgebaute F/A-18A hat am 15.11.2002 die Flugerprobung aufgenommen. Hierzu wurden im Flügel zusätzliche Aktuatoren integriert, um das...