Frage:
Was ist etwas von diesem zusätzlichen "Zeug" bei Düsentriebwerken?
DrZ214
2016-09-20 01:48:39 UTC
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Auf die Gefahr hin, zu breit zu klingen, möchte ich die Komplikationen von Düsentriebwerken besser verstehen. Dieses Mal frage ich nach zusätzlichen "Sachen", für die ich leider keinen besseren Namen habe, da ich nicht weiß, was es ist.

Ich bin mit dem grundlegenden Zyklus von Jets vertraut. Kompressorstufen saugen Luft an und setzen sie unter Druck, die Verbrennung erwärmt und dehnt die Luft aus, und Turbinenstufen entziehen dem Strahl ein gewisses Drehmoment, um den Motor anzutreiben.

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Es scheint alles so einfach zu sein. Dann sehe ich jedoch Bilder wie diese:

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Es ist ein moderner Turbofan. Was ist das für ein zusätzliches Zeug? Kann es wirklich alles Kraftstoff- und Luftleitungen sein? Ich kratzte mir besonders am Kopf, weil das grundlegende Design nur eine Handvoll beweglicher Teile (die Stufen / Schaufeln) enthält, die alle von der Turbine und ihrer Welle angetrieben werden. Daher kann ich mir nicht vorstellen, dass es sich hauptsächlich um hydraulische oder elektrische Leitungen handelt.

Ich habe hier ein einfacheres Beispiel gefunden (Tumansky RD-10):

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Es ist ein Turbojet und viel älter.

Wenn das Leben nur so einfach wäre, wie es die Zeichnungen gemacht haben :)
Hast du noch nie die Motorhaube deines Autos geöffnet? Die Grundprinzipien des Verbrennungsmotors sind einfach. Das bedeutet nicht, dass ein moderner Automotor nicht etwa 10 000 verschiedene Komponenten enthält.
@FighterJet Und ich habe nie gesagt, dass es so sein sollte. Ich habe Bilder verglichen und gefragt, was all das zusätzliche Zeug ist, ohne seine Existenz zu leugnen.
Um eine ziemlich offensichtliche Bemerkung zu machen, zeigen Ihre Fotos * nichts *, was in Ihrem Diagramm gezeichnet ist, da alles im Diagramm in den Motorgehäusen versteckt ist! Dies ist eine weggeschnittene Anzeige eines echten Motors. Beachten Sie jedoch, dass die statischen Schaufeln im weggeschnittenen Bereich fehlen, da sie an dem Gehäuse befestigt sind, das entfernt wurde. http://howthingsfly.si.edu/media/jet-engine
@DrZ214: Tut mir leid, wenn ich unhöflich rüberkam. Was ich meinte war, die Dinge sind immer komplizierter als sie dir sagen. Besonders in der heutigen Welt. Die meisten Leute, die Autos fahren, haben keine Ahnung, was unter der Motorhaube vor sich geht, und moderne, komplizierte Technologie hilft nicht (das tue ich, weil ich dieses Zeug wissen will und meine ganze Arbeit an meinem Auto mache). Es ist wirklich schade. Ich denke, das ist eigentlich eine gute Frage.
@FighterJet Np, mein OP-Proly klagte darüber, dass einfache Konzepte wirklich komplex sind. Ich hoffe nur, dass niemand das verwirrt, um die Komplexität oder die völlige Skepsis zu überraschen.
Einige ältere Flugzeugtriebwerke sind für die Verwendung als industrielle Stromerzeuger umgerüstet (oder haben zu diesem Zweck gebaute Versionen, die nicht für den Einbau in ein Flugzeug vorgesehen sind). Diese haben das meiste von dem "Zeug" entfernt. Vieles davon ist nicht notwendig, wenn es sich nicht in einem Flugzeug befindet, oder es ist viel einfacher, dieses Zeug * nicht * am Triebwerk selbst zu montieren, sondern in der Nähe (wieder ist es zu diesem Zeitpunkt nicht in einem Flugzeug).
AgentJayZ auf Youtube wartet Düsentriebwerke / Gasgeneratoren mit vielen Details. Die Motoren sind keine modernen Hochbypass-Lüfter, aber die Grundlagen sind dieselben.
Sechs antworten:
fooot
2016-09-20 03:29:40 UTC
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Natürlich ist das Grundkonzept eines Turbinentriebwerks relativ einfach, aber der Teufel steckt im Detail. Um einen Motor effizient, zuverlässig, leistungsstark und sicher zu machen, werden viel mehr Komponenten benötigt.

Kraftstoff . Offensichtlich benötigt ein Motor Kraftstoff, um zu funktionieren. Der Kraftstoff wird in Brennkammern verbrannt, die sich am Umfang des Motors befinden. Dies erfordert separate Brennstoffleitungen zu jeder der Brennkammern um diesen Abschnitt des Motors. Der Kraftstoff muss an die Hauptkraftstoffversorgung und an die Drosselklappen- / Motorsteuerung angeschlossen werden, um den Kraftstoffdurchfluss zu messen.

Öl . Alle rotierenden Maschinen in einer Turbine bedeuten, dass Öl benötigt wird, damit alles reibungslos läuft. Es gibt einen Öltank und Rohre, um ihn dorthin zu bringen, wo er benötigt wird.

Hauptentlüftungsluft . Aus bestimmten Teilen des Motors wird Zapfluft entnommen. Dies dient der Klimaanlage und dem Eisschutzsystem und kann zum Starten anderer Motoren verwendet werden. Diese Zapfluft wird an mehreren Stellen am Umfang entnommen und liefert aus mehreren Stufen die erforderlichen Drücke bei unterschiedlichen Motordrehzahlen.

Andere Zapfluft . Bei der Grundkonstruktion eines Turbinentriebwerks tritt Luft in die Vorder- und Rückseite ein. In einem echten Motor ist jedoch viel mehr Luftbewegung im Gange. Motoren müssen unter den unterschiedlichsten Bedingungen betrieben werden. Manchmal muss Luft aus einem bestimmten Abschnitt abgelassen werden, um den Druck zu kontrollieren und einen stabilen Betrieb aufrechtzuerhalten. Abschnitte der Turbine werden ebenfalls durch Zapfluft gekühlt. Es sind mehr Schläuche erforderlich, um die gesamte Luft zu bewegen.

Sensoren . Moderne Motoren messen viele Informationen, um stabil und effizient zu bleiben. Dies umfasst Temperaturen und Drücke an mehreren Stellen entlang des Motors sowie Brandmelder und die Drehzahlen der verschiedenen Rotoren. Diese sind alle mit den Motorsteuerungen verbunden.

Generator . Dieser ist mit einer der Triebwerksspulen verbunden und versorgt das Flugzeug mit Strom, einschließlich der gesamten Elektronik am Triebwerk.

Starter . Normalerweise vom Generator getrennt, auch an eine Motorspule angeschlossen. Hierbei werden die Rotoren mit Zapfluft gedreht, um den Motor zu starten.

Steuerung . Normalerweise laufen moderne Motoren an der Außenseite des Lüftergehäuses (an der Vorderseite des Motors, links neben dem RR-Bild in der Frage) mit viel Elektronik, die als Engine Electronic Control (EEC) oder Full Authority Digital Engine bezeichnet wird Kontrolle (FADEC). Alle oben genannten Punkte erfordern eine Verkabelung zur Steuerung und Rückmeldung. Jedes Rohr benötigt unterschiedliche Ventile, die wieder an die Elektronik angeschlossen sind, um den Betrieb zu steuern. Flüssigkeiten benötigen Pumpen und Filter. Es gibt auch zusätzliche bewegliche Komponenten im Motor, die vom Motorsteuerungssystem eingestellt werden können.

Schlagen Sie vor, dass für Kraftstoff und Öl Pumpen erforderlich sind.
Simon
2016-09-20 02:07:51 UTC
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Es gibt viele zusätzliche Komponenten, die allgemein als "Zubehör" bezeichnet werden.

Kraftstoffpumpen, Zünd- und Starterkreise und Steuergeräte, Turbopumpen, Hydraulikpumpen, Statorschaufelwinkelaktuatoren, Kraftstoffdurchflussregler, FADEC-Computer, Kraftstoffdosiereinheit, Kraftstofffilter, Kraftstoffrücklaufventile, Zapfluftaufnehmer und -kanäle, Generatoren, Getriebe zum Antrieb der Pumpen und Generatoren, Düsenleitschaufelantriebe usw. sowie alle Rohrleitungen und Kabel zum Anschließen der oben genannten Geräte an und von das Flugzeug.

All dies ermöglicht es, dass die Bits in Ihrem ersten Bild in modernen, kraftstoffsparenden Turbofans mit hohem Schub funktionieren.

Das "einfachere" Beispiel, das Sie geben, ist Ein Turbojet mit Technologie aus den 1950er Jahren, der per Definition einfacher als ein Turbofan ist und keine variablen Statoren und Flügel sowie ein viel einfacheres Kraftstoffsystem sowie eine ganze Reihe moderner Zubehörteile für einen modernen Turbofan aufweist.

Kontrastierende Automotoren aus den 1950er Jahren mit zeitgenössischen. Es ist eine ähnliche Geschichte.

Kraftstoffrücklaufventile? Wie würde Kraftstoff nach dem Einspritzen in den Brennraum in die Tanks zurückgeführt? Was sind "Düsenleitschaufelantriebe"? Sie haben bereits Statorschaufelwinkelantriebe aufgelistet, von denen ich annehme, dass sie eine variable Blattneigung zulassen.
@DrZ214 Kraftstoff wird nicht nur für die Verbrennung verwendet - zum Beispiel kann es einen Wärmetauscher geben, der das Motoröl kühlt, indem er die Wärme in den Kraftstoff leitet, anstatt das Wasserkühlsystem in einem Automotor. Die übliche Terminologie lautet auch, dass die statischen Schaufeln im Kompressorabschnitt des Motors als "Statoren" bezeichnet werden, die im Turbinenabschnitt jedoch als "(Düsen-) Leitschaufeln".
@alephzero Okay. So können sowohl Statoren als auch rotierende Flügel eine variable Steigung aufweisen. Ich dachte, Düse könnte so etwas wie die flexible Irisdüse einiger Kampfjets bedeuten.
@DrZ214 Sogar viele Autos haben Kraftstoffrücklaufleitungen.
@DrZ214,, das den Kraftstoff, der zum Kühlen des Öls verwendet wurde, in die Tanks zurückführt, verhindert, dass der Kraftstoff gefriert, da die Umgebungstemperatur auf Reiseflugniveau häufig deutlich unter den Gefrierpunkt von -47 ° C von Jet A1 fallen kann.
Hanky Panky
2016-09-20 10:57:13 UTC
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Die Wissenschaft von allem ist, sobald sie gut etabliert ist, viel einfacher als ihre Technik. Das ist der Unterschied zwischen diesen beiden Bildern.

Als Wissenschaftler kann ich den Zyklus der meisten Maschinen, die ich im täglichen Leben benutze, leicht verstehen, aber das bedeutet nicht, dass ich mit diesen Konzepten kann diese Maschinen so einfach bauen, wie die simplen Bilder zeigen.

Betrachten Sie den Begriff Raketenwissenschaft

enter image description here NASA

So einfach! Schauen Sie sich jetzt das Engineering

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WikiMedia Commons

Nichts davon ist extra, es ist nur eine technische Version des Grundkonzepts für die heutigen Motoren
Alles, was Sie gesagt haben, ist wahr, beantwortet aber die Frage nicht. Dies sollte besser als Kommentar und nicht als Antwort gepostet werden.
Keine Antwort auf eine so breite Frage kann dem gerecht werden. Sogar die vorhandenen Antworten versuchen zu stark zu vereinfachen und liefern nur Details für einige allgemeine Teile, die vorhanden sind. Keine Antwort auf diese Frage kann imo vollständig sein
Ich stimme @DrZ214 hier zu. Ich sehe es als: "Wie fliegen Vögel?" "Weil Raumschiffe noch höher fliegen!"
Meine Frage war, was sind einige der zusätzlichen Dinge, und die Leute haben mit einer Liste von Dingen wie Ölleitungen, Zapfluftleitungen usw. geantwortet. Meine Frage fragte nicht nach detaillierten Bauplänen und Betriebsverfahren für alle Dinge, in denen In diesem Fall wären die vorhandenen Antworten in der Tat zu stark vereinfacht.
@HankyPanky Wissenschaftliche Frage: "Wie funktioniert es?" Technische Frage: "Wie funktioniert es?"
Noob
2016-09-20 22:48:07 UTC
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Ein moderner Turbofan-Kern wird viele Rohrleitungen haben. Hauptsächlich pneumatischer Öl-&-Kraftstoff. Für Pneumatik haben Sie eine hochstufige &-Zapfluft mit niedriger Stufe, um den Zapfluftbedarf Ihres Flugzeugs zu decken. [Klimaanlage, Anti-Eis usw.] Sie haben auch pneumatische Kanäle für die Kühlung des Turbinengehäuses, Gondel-Anti-Eis, Belüftung des Kernraums usw.

Für Kraftstoff haben Sie Leitungen von der Kraftstoffpumpe für die Verbrennung, Servokraftstoff [Kraftstoffmuskeldruck für Stellantriebe [variable Leitschaufeln, Kraftstoff- / Ölkühlerventil usw.], Servokraftstoffheizung [Wärmetauscher zwischen Öl-&fuel] usw.

Für Öl haben Sie Ölleitungen, Ölwannenentlüftungsleitungen, Luft- / Ölkühler usw.

Auf dem Lüftergehäuse ist die dunkelgraue rechteckige Box die elektronische Motorsteuerung. Die 2 kleinen hellgrauen Kästchen unten sind die Zünderreger.
Das sind gute Details. Sie können Ihre Antwort bearbeiten, anstatt einen Kommentar hinzuzufügen.
Das vordere Lüftergehäuse ist mit Kevlar [gelber Teil] verkleidet, um jegliche Befreiung des Lüfterflügels zu verhindern.
Entschuldigung, ich bin zum ersten Mal hier, wirklich ein Noob
Mackk
2018-03-18 15:37:00 UTC
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Ich habe immer festgestellt, dass dieser kanadische Mann ziemlich gut darin ist, Triebwerke zu entmystifizieren. In diesem Video beschreibt er einige sichtbare Komponenten eines GE J79-Motors aus einem F4 Phantom. Es ist ein Turbojet mit einer Spule aus den 50er Jahren, aber ich denke, es wird immer noch helfen zu erklären, was Sie sehen. (Ignorieren des Nachbrenners / variablen Auspuffs) Grundsätzlich kann sogar eine einzelne einfache Komponente mindestens zwei Rohre, Schläuche, Kabel, Drähte, Halterungen, Gestänge, Sensoren, Steuerleitungen, Inspektionsanschlüsse, Abflüsse, Hitzeschilde oder Klemmen umfassen. Und keine einzige Sache, die nicht unbedingt da sein muss.

Crowley
2016-09-20 19:14:38 UTC
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Vergleichen wir den modernen Motorraum mit dem alten. Sie sind im Prinzip sehr gleich, Vier-Topf-Verbrennungsmotor, Zweiradantrieb, Schaltgetriebe.

Aber das alte wird normalerweise angesaugt, aber das neue ist mit Turbolader. Der alte hat einen mechanischen Verteiler, der neue hat ein Steuergerät. Der alte hat einen Vergaser, der neue eine Direkteinspritzung. Der neue hat Tempomat, ABS, ESP, Klimaanlage, Navi, Katalysator, Filter, Parksensoren usw. Der alte hat eine Glühbirne für Hadlights, eine Glühbirne für niedrigen Ölstand und eine Glühbirne für mechanische Anzeigen Tachometer, Flüssigkeitsthermometer und Kraftstoffanzeige. Nichts weiter.

Zurück zu Ihrer Frage, die zusätzlichen Dinge können Sensoren und ihre Schaltkreise, eine komplexere Kraftstoffverteilung, die Regulierung von Statorschaufeln, Lüftungsschlitzen und Luftzufuhr sein, um die Wiederherstellung nach dem Abwürgen des Kompressors zu verhindern / zu unterstützen.



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