warum EPR?

[Hans Tobolla]

Hallo Leute,

 

Bei den Triebwerkanzeigen findet man nun an Stelle einer Anzeige für N1 einen EPR-Wert (Engine-Pressure-Ratio)so zwischen 1 und 1,5.

 

Dazu habe ich Fragen:

 

1. Welche Drücke im Triebwerk werden ins Verhältnis gesetzt?

 

2. Wie hoch sind die Drücke absolut?

 

3. Offensichtlich ist der EPR-Wert die sinnvollere Anzeige für den Schub als der N1-Wert, aber was sind nun die genauen Gründe dafür?

 

Viele Grüße!

 

Hans

 

[Wilko Wiedemann]

Salü Hans

 

Die Engine pressure ratio ist die meistverwendete Performanceangabe für Triebwerke.

 

Die EPR ist das Verhältnis von Turbinenausgangsdruck (Turbine discharge total pressure/TDTP) zu Kompressoreingangsdruck (Compressor inlet total pressure/CITP).

 

Der Kompressoreingangsdruck entspricht dem aktuellen Luftdruck, also ca. 14.7 psi (14,5 psi = 1 bar). Der Ausgangsdruck variiert natürlich je nach Leistungssetzung. Beispiel: Der TDTP ist 28.52 psi und der CITP ist 14.7 psi, dann ist die EPR 1.94

 

Ueber die genauen Druckverhältnisse und Werte am Triebwerk kann sicher Martin noch mehr Infos geben.

 

MfG

 

Wilko

 

[petersutch]

Hallo Hans,

 

Engine Pressure Ratio (EPR) ist das Verhältnis von Turbinen Austrittsdruck dividiert durch den Außendruck. N1 Drehzahl wird in %RPM einer vom Triebwerkshersteller festgelegten Bezugszahl des Niederdruck-Rotorsystems angezeigt.

 

Problem: Bei Zweikreiss-Mehrwellen Engines mit einem hohen ByPass liefert der Fan den größten Anteil des Gesamtschubs (CF6-50 liefert der Sekundärkreis etwa 75%, das Heißgaß etwa 25%). Die Leistungsbestimmung nach EPR ist somit zu ungenau. Weil diese Engines vornehmlich in moderneren Flugzeugen eingesetzt werden, die einen digitalen Performance Rechner haben, bietet sich N1 als Schubsetz Parameter an. Auf die EPR Anzeige kann dann verzichtet werden.

 

Gruss, Jobst

[Hans Tobolla]

Vielen Dank für die schnelle und verständliche Antwort, Wilko und Jobst!

 

Wenn ich das Funktionsprinzip eines modernen Triebwerks richtig verstehe, handelt es sich im Prinzip um einen herkömmlichen Propellerantrieb mit dem Unterschied, dass der Propeller sehr viele Blätter hat und in einem Tubus untergebracht ist. So kann ich gut verstehen, dass seine Drehzahl (N1)ein brauchbares Maß für den Schub ist. Die Propellerachse wird von einer

kleineren axial liegenden Turbine angetrieben (N2). Der kalte Luftstrom des großen Turbinenrades erzeugt eine dicke Hülle um das Heißgas, deshalb sind diese Triebwerke wohl auch relativ leise.

 

Wilko, Du hast den Ausdruck Compressor Inlet Total Pressure gebraucht. Aus der Wortwahl schließe ich, dass der Drucksensor direkt am Eingang des Triebwerks untergebracht ist. Es handelt sich nicht um den statischen Druck, wie ihn z.B. ein barometrischer Höhenmesser braucht, sondern um einen Totaldruck, nämlich statischer Druck + Staudruck?

 

Viele Grüße!

 

Hans

 

[Martin Bütikofer]

Hallo zusammen.

 

Ob die für die Leistungsregelung N1 oder EPR verwendet wird, hängt lediglich von der Philosophie der TW Hersteller ab.

Pratt&Whitney zum Beispiel verwendet zur Leistungsregelung das EPR, während bei den CFM-56 Motoren die N1 Drehzahl verwendet wird.

Das EPR ist das Triebwerkdruckverhältnis. Man dividiert den Turbinenausgangsdruck durch den Kompressoreingangsdruck (beides Totaldruck). Dies ergibt dann die EPR-Zahl. Mit dieser Methode hat man auch gleich alle Umgebungsbedinungen mitberücksichtigt.

Als Beispiel die Druckverhältnisse eines PW4460 (MD11) bei Takeoff Power:

PT2 (Kompressoreingangsdruck) 14.7 psi

PT4.95 (Turbinenausgangsdruck) 23.7 psi

 

EPR = PT4.95 / PT2 = 23.7 / 14.7 = 1.61

 

Die Zahlen beziehen sich auf die Standartatmosphäre und varieren natürlich jedes mal wieder.

 

Gruss Martin