Una aeronave que utilice motores Turbofan o Turbohélice estaría tomando el aire comprimido de la 3ª etapa y 6ª etapa (varía) y lo suministraría al Kit de Presurización y Aire Acondicionado (PACK). Este aire se enfría, se filtra y luego se suministra a las zonas de carga Fdeck, FWD y AFT para controlar la temperatura y respirar. Si mi entendimiento es correcto, PACK es un tipo de compresor en sí mismo que enfría el aire sangrado con fines de circulación.
Debido a que el motor tiene etapas LP y HP (es decir, compresores), ¿por qué el motor no puede enviar el aire de la etapa LP al PACK solo para filtrar? Porque el aire LP seguramente es aire frío y entiendo que aún requiere filtrado. Sin saber más, seguramente se ahorra mucho esfuerzo para instalar más compresores y por lo tanto, crear un sistema neumático más complejo. ¿No se ha hecho esto o hay algo que me estoy perdiendo?
KR,
Procedente de la sección del compresor del motor, el aire sangrado se envía al preenfriador. Incluso el aire de la sección de "baja" presión debe enfriarse antes de enviarse al sistema de aire acondicionado. Aquí hay un preenfriador de un CitationJet:
La página con esa imagen señala que el aire sangrado es "lo suficientemente caliente como para derretir el aislamiento y alterar el tratamiento térmico de las aleaciones de aluminio". El preenfriador reduce la temperatura de este aire y regula la presión al sistema de empaque.
Cuando el motor está en configuraciones de baja potencia, el aire de purga se toma de la sección de alta presión. El motor debe funcionar lo suficientemente rápido como para proporcionar suficiente presión para que el sistema de purga funcione correctamente.
Una vez que el motor alcanza una configuración de potencia más alta, el aire de purga se toma de la sección de baja presión. A velocidades más altas del motor, este aire todavía tiene la presión necesaria para hacer funcionar el sistema de purga.
Dado que el sistema de purga necesita una presión mínima para funcionar, comprimir el aire ambiente a esta presión siempre agregará una cierta cantidad de calor.
Aquí hay un diagrama del sistema de purga, para ayudar a visualizar lo que está pasando. Tenga en cuenta que incluso después de que el aire pasa por el preenfriador, todavía está lo suficientemente caliente como para usarse como antihielo en las alas.
Varios principios confluyen aquí:
Si enfría el gas comprimido, se enfriará mucho una vez que se expanda. Si toma aire de las etapas HP, estará más caliente y necesitará un radiador más pequeño para eliminar la misma cantidad de calor en comparación con menos aire comprimido de las etapas LP. Lo mismo ocurre cuando este aire se expande y se usa para enfriar. Puede llevarse una gran cantidad de energía térmica utilizando este aire expandido muy frío y puede mantener el intercambiador de calor pequeño y liviano. Nuevamente, usar menos aire frío requeriría un intercambiador de calor proporcionalmente más grande.
Para cada etapa del compresor hay un flujo másico óptimo a una velocidad de rotación dada donde funciona mejor. Según las condiciones de funcionamiento, el rendimiento mejorará si se purga algo de aire. Lo sé, esta es una declaración muy general, pero solo quiero dejar claro que la pérdida de aire no siempre perjudica el rendimiento.
hagubear