¿Cuál es la velocidad de la punta del ventilador en el empuje máximo?

¿Cuál es la velocidad de la punta del ventilador en el empuje máximo? ¿Es diferente para un Rolls-Royce Trent 900 (impulsa el Airbus A380) y Pratt & Whitney PW6000 (impulsa el Airbus A318)?

¿Son eficientes al máximo empuje?

Calcularlo, aproximadamente. Es solo v = radio del ventilador * velocidad de rotación máxima
Tendrías que elegir los motores para esos dos aviones que te interesan.
Escribí "aproximadamente". Si desea la otra velocidad, debe tener en cuenta la entrada de aire y lo que le hace al aire que ingresa al ventilador.
Es difícil o imposible averiguar esto último. Quédate con lo primero. Ya requiere un poco de reflexión.

Respuestas (1)

Segunda pregunta primero, cuanto mayor sea el empuje del motor a reacción, más eficiente es (en términos de empuje para la tasa de combustible , inversión).

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(Fuente: Boeing)

En el Trent 900 y PW6000, el grande y el pequeño. El ventilador más grande tendrá RPM más lentas. Según los certificados de tipo, las RPM máximas permitidas son 2818 (despegue) y 6350 (indefinido), respectivamente.

Los diámetros de los ventiladores son 2,95 m y 1,435 m, lo que se traduce en 435 y 477 m/s. La velocidad del sonido en aire seco a 20°C es de 343 m/s.

Aquí está la advertencia, las RPM del ventilador (%N1) en el despegue dependen de la presión y temperatura del aire ambiente (entre otras consideraciones operativas). Pero como puede ver, el ventilador más pequeño puede girar más rápido, léase: máximo permisible, porque tiene menos masa y las fuerzas centrífugas son más manejables.

Y desde la década de 1960 más o menos, las RPM del ventilador rara vez son un factor limitante para el funcionamiento del motor a reacción, por lo que el fabricante del motor habrá diseñado para las velocidades óptimas de punta de pala.

  • Límite de RPM N1

Puede ser necesario limitar las RPM del motor para evitar sobrecargar las aspas del ventilador con la fuerza centrífuga y controlar las velocidades de punta de las aspas del ventilador. Esto es puramente un límite N1 y no es una función de la altitud.

El límite N1 rara vez es más restrictivo que los límites de presión y temperatura.

(Énfasis mío; Métodos de desempeño del transporte a reacción )

Tanto es así, como puede ver a continuación en un manual 777, cuanto más caliente y más alto esté el aeropuerto hasta aproximadamente 40-45 ° C, más rápido será el despegue N1 para compensar.

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(Click para ver)

Eso responde a la parte de la eficiencia y la comparación de la punta de la hoja según lo solicitado.

Relacionado: ¿Por qué una presión atmosférica más baja produce un EPR (empuje) más alto?

Esta respuesta es demasiado simple: olvidó agregar la velocidad de flujo a través del ventilador. Incluso en el caso estático, será al menos Mach 0,3 (aprox. 100 m/s) a pleno empuje.
@PeterKämpf: para el Trent 900, una velocidad de punta de 435 m/s (M1.27) en una prueba estática con un flujo axial M0.3 debería dar como resultado una velocidad de punta de 447 m/s (12 m/s -- 2.8 % de aumento), ¿es correcto? Como no tengo el ángulo de ataque de la punta, solo usé los vectores de velocidad de M1.27 y M0.3. Revisé la referencia que vinculé en la respuesta y la web para obtener información, pero la pasaron por alto. Si lo anterior es correcto, házmelo saber y lo agregaré. ¿Y el vector axial sería el número de Mach de crucero para la entrada subsónica? Muchas gracias.
Sí, la suma de vectores es la forma correcta de sumar las dos velocidades y no es necesario conocer el ángulo de ataque. Tal vez encuentre el flujo másico para el caso estático; entonces debería ser fácil obtener un número preciso. No debería sorprenderle que otras páginas de Interwebs contengan resultados erróneos, ¿verdad?
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