¿Cuál es la temperatura del aire de admisión a varios intervalos de velocidad de sonido de 1x a 10x?

Vi una película de YouTube sobre el desarrollo de Reaction Engines del motor Sabre, cuya característica principal es la refrigeración del aire de admisión. Sin embargo, no puedo encontrar una descripción general de la temperatura del aire de admisión a diferentes niveles de velocidad. Estoy buscando una descripción general basada en la velocidad de los niveles de sonido y el aumento de las temperaturas del aire de admisión.

¿Puede proporcionar enlace a la película de youtube?

Respuestas (1)

La termodinámica es tu amiga aquí. La compresión en una toma de carnero es idealmente isoentrópica (lo que significa que la entropía permanece constante, por lo que todo el proceso es reversible). En realidad, algunas pérdidas viscosas no se pueden evitar pero están en el rango de porcentaje bajo en una entrada bien diseñada .

La temperatura T en compresión isentrópica de un estado 1 a un estado 2 se puede calcular a partir de la presión pag y la relación de calores específicos k :

T 2 = T 1 ( pag 2 pag 1 ) k 1 k

k es de 1,4 para el aire , por lo que si el motor de sable vuela en aire a 250 K frío (-23,15 °C) y una presión de 500 mbar, y la admisión comprime este aire en un factor de 10 a 5000 mbar, la temperatura idealmente subirá a 483 K (210°C). En realidad, esto bien podría ser 220°C o 230°C debido al calentamiento viscoso del aire en el proceso.

Cómo la relación de temperatura depende del número de Mach de vuelo METRO a (nuevamente, idealmente) se puede ver en este gráfico, basado en esta forma de calcular el aumento de presión:

relación de temperatura sobre el número de Mach