¿Cuál es el efecto de la extracción de energía en los mapas de turbinas y compresores turboventiladores?
usuario12485
Efectos de la extracción de energía en mapas de turbinas y compresores turboventiladores
Los dos diagramas a continuación muestran los efectos de la extracción de potencia del eje ( toma de potencia del eje / toma de potencia del eje para la propulsión de accesorios tales como bombas de combustible/hidráulicas/de aceite, generadores, etc.) en un motor turboventilador de derivación alta en una altitud de vuelo de y una velocidad de , calculado con GasTurb 12 :
Efectos de la extracción de energía en la línea de operación (azul)
- ¿Por qué las líneas de operación (azul) tanto del compresor como de la turbina están desplazadas hacia la izquierda hacia la línea de sobretensión?
- En particular, ¿por qué disminuye el flujo másico corregido no dimensional, mientras que la relación de presiones permanece aproximadamente constante?
- La misma pregunta desde un ángulo diferente: ¿Por qué la relación de presiones no disminuye con un flujo másico constante?
Respuestas (1)
usuario12485
La extracción de potencia del eje , sin importar si se toma del eje de alta presión (HP) o del eje de baja presión (LP), reducirá la velocidad de este eje. Esto reduce el caudal másico [...] y el empuje [...] . La regulación de empuje constante aplicada al motor (lograda hoy por el control digital de motor de autoridad completa, FADEC) dará como resultado principalmente un aumento del flujo de combustible, aumentando la temperatura de entrada de la turbina, TET. Una mayor presión en la cámara de combustión y una mayor carga de la turbina junto con una velocidad del eje reducida aumentarán el ángulo de ataque en las paletas del compresor y, por lo tanto, elevarán ligeramente el aumento de presión logrado en cada etapa. De esta manera, las tomas de potencia del eje también dan como resultado una operación más cercana a la línea de sobretensión.[...]
Si la potencia del eje se toma del eje LP, su velocidad se reducirá. Además, se reduce la velocidad del ventilador, lo que disminuye considerablemente el empuje. Con los controles del motor aumentando la TET, el eje HP (en este caso no afectado por las tomas de potencia) incluso aumentará su velocidad y flujo de masa a través de la turbina LP y el compresor en comparación con la situación original. [...]
Si la potencia del eje se toma del eje HP, su velocidad se reducirá y también el flujo másico a través del compresor LP y la turbina. Con los controles del motor aumentando el TET, la situación se rectifica.
Los índices de empuje bajos siempre significan una extracción de potencia relativa alta P/T [toma de potencia del eje P, empuje del motor a reacción T] y un consumo de combustible específico relativo alto. A índices de empuje altos, la extracción de potencia relativa P/T es menor y el consumo de combustible específico relativo es menor.
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