¿Se puede determinar el caudal másico para diferentes ajustes de potencia?

¿Es posible determinar el caudal másico para diferentes configuraciones de potencia? Desafortunadamente, no pude encontrar la especificación del motor para el PW2037, así que utilicé los datos de esta fuente , que establece que la tasa de flujo másico en el despegue para el motor PW2037 es de 1210 lb/s. Dada esta tasa de flujo, ¿sería posible calcular la tasa de flujo másico en la posición de ralentí? ¿Y por lo tanto también el caudal másico para el ajuste del motor al 50 % (o 25 %, 75 %, etc.)?

Una respuesta en esta pregunta sugiere usar ecuaciones termodinámicas para abordar esto. Sin embargo, no estoy muy seguro de cómo usar estas ecuaciones.

Respuestas (2)

Sí, se puede hacer, pero necesita un modelo complicado con información a la que solo tiene acceso el productor. Los datos en su fuente no son suficientes.

Puedes jugar un poco con esto https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/ngnsim.html pero no esperes respuestas demasiado realistas. Debe usar el modo de prueba de túnel para el rendimiento fuera del diseño después de ingresar todos los datos que tiene disponibles. Y debe elegir el tipo de motor "turboventilador".

Esto debería ser un comentario.
@Koyovis No, es la respuesta correcta.
Sería una respuesta si jugara con el simulador del motor y estipulara dónde están las limitaciones y las inexactitudes. Señalar dónde encontrar métodos se hace en los comentarios, no en las respuestas.
La limitación se menciona, aunque no en detalle. Es la falta de valores numéricos precisos en un modelo de rendimiento de turbina de gas genérico, como (pero no limitado a) los datos de los compresores y turbinas reales que se usan en el motor PW2037. Pero es correcto y se relaciona y aborda la pregunta planteada. Así que en realidad es una respuesta. Simplemente no es tan completo como te gustaría.
El problema aquí es que el applet no tiene en cuenta el flujo de aire de derivación, solo el flujo de aire central.

La predicción del flujo másico, el flujo de combustible y el empuje se puede dar sin un conocimiento detallado de los mapas del compresor y la turbina, como lo indica el pdf en este enlace , cuando asumimos que la turbina LP siempre está obstruida porque opera frente a una boquilla de escape. .

El pdf vinculado brinda un método elaborado para determinar los parámetros fuera de diseño para diferentes configuraciones de motores turboventiladores. La dificultad es que todos los parámetros cambian entre sí: flujo másico, empuje, flujo de combustible, incluso la relación de derivación.

El artículo compara los datos calculados con los datos reales publicados de dos motores turboventiladores, ninguno de los cuales, lamentablemente, pertenece a la serie PW2000. El más cercano calculado es el RB211, que es un diseño de tres carretes, pero el cálculo de simulación de dos carretes también funciona para el de 3 carretes según el artículo:

La suposición adicional de que la turbina LP está ahogada hace que la caja de tres carretes sea exactamente similar a un motor de dos carretes. Los cálculos del punto de diseño son casi los mismos que los del carrete doble. Por lo tanto, se puede usar efectivamente el mismo programa para motores de tres y dos carretes, con la única diferencia de que las temperaturas y presiones entre turbinas y entre compresores calculadas serán totalmente diferentes de los valores reales.

Lo que significa que el modelo generará buenos resultados para los parámetros generales aunque algunos de los parámetros internos no coincidan. La Figura 7 muestra el flujo másico en función del empuje en caliente y en frío para el motor RB211:

  • Empuje----Flujo de masa

  • 100 % --- 100 %

  • 75 % --------87%
  • 50 % --------71%
  • 25 % --------51%
  • 8 % ---------30 % (inactivo)

ingrese la descripción de la imagen aquí

Entonces, sin pasar por los procedimientos detallados para el motor específico de OP, arriba se brindan datos para una clase de motor comparable.

Noté que esto supone que un avión vuela a 30.000 pies a Mach 0,80. ¿Serían estos valores diferentes de los que se encuentran en reposo al nivel del mar? Entonces, ¿un motor en reposo al nivel del mar tendría un flujo másico del 30%?
@Zack es difícil saberlo sin hacer los cálculos reales en el documento. He visto un gráfico en alguna parte que parece indicar un flujo de empuje inactivo de alrededor del 30%, pero ya no puedo encontrarlo. Lo siento, me falta tiempo para ser de más ayuda en este momento.
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