¿Cómo mantiene la presión el aire sangrado para la presurización después de enfriarse?

Encontré en aerosavvy.com/aircraft-pressurization el siguiente párrafo, que habla sobre el sangrado de aire en los aviones:

La mayoría de los aviones comerciales modernos utilizan aire sangrado de la sección del compresor de los motores para presurizar la cabina. Este aire muy caliente debe enfriarse a una temperatura agradable antes de que se dirija a la cabina.

Si se enfría demasiado, no estaría bajo alta presión, ¿verdad?

La cabina necesita aire a alta presión porque el aire a 30,000 pies tiene una presión demasiado baja, por lo que necesitan simular una presión de 6000-8000 pies. Este aire de purga es aire de alta presión muy caliente, entiendo que tiene que enfriarlo porque está demasiado caliente para que algo funcione con él.

Pero si lo enfrías, ¿no pierde presión, entonces sería aire a baja presión que no es lo que queremos? No sé en qué me estoy confundiendo.

La diferencia de presión entre el nivel del mar y 8000 pies es un total de 7,7" Hg. A 40 000 pies, la presión del aire exterior cae a 5,5" Hg (es de 29,9" Hg al nivel del mar). 1" Hg == 0,49 psi. El punto es que las presiones de las que estamos hablando aquí son muy bajas.
Enfriar un volumen de aire sangrado caliente reducirá su presión, pero el aire frío resultante seguirá estando a una presión mucho más alta que la requerida para la cabina.
@Mother Grinning Bird: su comentario podría ser una buena respuesta.
En los viejos tiempos, cuando se permitía fumar en las cabinas, las válvulas de alivio de presurización, generalmente ubicadas cerca de la parte trasera del fuselaje, se manchaban y la pintura se manchaba debido a la liberación de humo de tabaco del avión. Además, hay algunas aeronaves que están presurizadas con aire sin el beneficio de una máquina de ciclo de aire, sin embargo, todavía hay una mezcla térmica y el aire ram todavía se utiliza con un intercooler.

Respuestas (2)

Esa es una de las razones por las que el aire sangrado se comprime nuevamente antes de enfriarse.

En las máquinas de ciclo de aire, el aire de purga de alta presión de los motores primero pasa a través de un compresor, exprimiendo aún más el gas ya caliente. Luego se enruta a través de uno o dos intercambiadores de calor para eliminar el calor. El aire, ahora más frío pero aún altamente comprimido, pasa a través de una cámara de expansión a una cámara más grande. Los efectos combinados de impulsar la turbina y expandirse a una cámara más grande enfrían drásticamente el aire (generalmente cerca del punto de congelación; las trampas de agua son fundamentales en el sistema para evitar la congelación). ( Fuente )

Diagrama sencillo:

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( Fuente )

La válvula de salida es la que regula la presión, se asegura de que la cantidad correcta de aire salga de la cabina.

El controlador automático normalmente mantiene la altitud de presión de cabina adecuada ajustando constantemente la posición de la válvula de salida para que la altitud de cabina sea tan baja como sea posible sin exceder el límite máximo de presión diferencial en el fuselaje.

El proceso de enfriamiento utilizado es isobárico, no isovolumétrico. Mantiene una presión constante aumentando la densidad del aire por IGL:

PAG = ρ ∗ R ∗ T

Para mantener una presión constante en todo el intercambiador de calor, la densidad del aire de salida aumenta a medida que baja la temperatura durante el enfriamiento.

Esto provoca una caída en el caudal volumétrico a través del intercambiador de calor, pero también mantiene un caudal másico constante.

¿Cómo mantiene la presión el aire sangrado para la presurización después de enfriarse?
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