¿Cuánto aire, en masa, entra en un motor turboventilador CFM56 promedio por minuto?

¿Cuántos kg de aire entran en un motor turboventilador CFM56 promedio por minuto?

He buscado por todos lados y no lo encuentro ni se como encontrarlo, si me pudieran decir o aconsejar donde o como encontrarlo se los agradeceria. Gracias

Una primera aproximación razonable sería la masa de aire que atraviesa el motor en un minuto, es decir, el área frontal de las aspas del ventilador. × velocidad del avión × densidad del aire. Como verificación de su estimación, aunque en diferentes condiciones donde la velocidad de entrada no es igual a la velocidad de la aeronave, en el despegue cada motor en un B747 genera alrededor de 200 kN de empuje, con un flujo de masa de aire de alrededor de 1 tonelada (1000 kg) por segundo.
Aviation.SE es el lugar adecuado para preguntar esto.
@alephzero Por favor, no publiques respuestas en los comentarios.
Cuando dices "cuánto" te refieres a masa o volumen?
@TomMcw Originalmente era kg pero alguien lo modificó
@SRawes Vuelve a poner eso :)

Respuestas (1)

Flujo de aire en el despegue

El CFM56-5C , el CFM56 más grande, alimenta al A340. Su empuje es de unos 145 kN en el despegue. Tiene un caudal másico de aire de 485 kg/s ( fuente ). Un A340 tiene cuatro motores.

ingrese la descripción de la imagen aquí
CFM56-5C, fuente .

Afortunadamente, este empuje no es necesario después del despegue y el flujo de aire del motor es considerablemente más bajo en crucero. No tengo la cifra real, pero podemos hacer una estimación rápida usando el consumo de combustible. Se puede suponer con relativa seguridad que el aire está en proporción con el combustible.

El consumo de combustible

Según este documento , para el CFM56-5C:

  • El empuje T/O es de 150 kN, el consumo de combustible es de 2,3 kg/s
  • El empuje de crucero es de 40 kN, combustible de 0,5 kg/s.

(lo que significa que el crucero al 27% de empuje T/O requiere el 22% del combustible T/O, el motor es más eficiente en altitud).

Flujo de aire en crucero

Entonces, podemos estimar aproximadamente que el flujo másico de aire en crucero es de aproximadamente 485 * 0.22 = 107 kg/s.

Esto está respaldado por cifras encontradas en línea en fuentes no autorizadas, como la página 245 de este libro :

ingrese la descripción de la imagen aquí

Flujo de derivación vs flujo central

Después del ventilador, el aire se separa en dos flujos: central (caliente/primario) y bypass (frío/secundario) según la relación de bypass.

La relación de derivación CFM56-5C es 6,4:1. Asi que:

  • La parte utilizada en el núcleo para combustión, purga de aire y refrigeración del núcleo es 485/7,4 = 66 kg/s

  • La parte que pasa por alto el núcleo y proporciona solo empuje mediante la aceleración del ventilador es de 419 kg/s.

A modo de comparación, el Trent XWB (A350 XWB), un motor más grande que desarrolla 430 kN en el despegue, tiene un flujo másico de aire de 1440 kg/s ( fuente ).

¿No será diferente a una altitud de crucero @mins?
¿Esta cifra es la cantidad que pasa por la admisión o la cantidad que pasa por la cámara de combustión? ¿Puedes desglosar los dos para tener una idea de cuánto aire se desvía?
@SRawes: Sí, este es el máximo empuje/flujo de aire. He actualizado la respuesta.
El consumo de combustible específico en crucero que das es sospechoso. El consumo de combustible específico de empuje de los turboventiladores de derivación alta debería aumentar con la velocidad. Esta tabla da 33.7   gramo norte h estático y 55,6   gramo norte h en crucero El consumo de combustible específico de la potencia aún disminuye, por lo que la eficiencia de propulsión aumenta, pero parece incorrecto un 27% de empuje para un 22% de combustible.
@JanHudec: Gracias por el comentario. Las diferentes fuentes que utilizo obviamente no están relacionadas con la misma versión del cliente CFM56-5C. Sin embargo, las variaciones tampoco son extremadamente grandes y la aproximación parece ser aún correcta. Entonces, a excepción del comentario no esencial del 27 % frente al 22 %, creo que las cantidades de aire que se muestran 485/107 kg/s son correctas (las actualizaré si alguien puede señalarme las especificaciones completas de CFM56-5C).
@mins, me encantaría ver una especificación (más) completa del motor también (me gustaría mejorar la simulación bastante pobre que usa flightgear), pero hasta ahora nunca la he visto.
¿Cuánto aire, en masa, entra en un motor turboventilador CFM56 promedio por minuto?
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