Funktionsweise Triebwerk

[Bruno LSMA]

Hallo zusammen

 

Sorry wenn ich die doofe Frage stelle aber ich habe im Internet wirklich nichts schlaues ge-funden.

Ich weiss, das es hier mehr als genügend Leute hat, welche mir meine Frage kompetent beantworten können - falls dann jemand Lust hat.

 

Das Triebwerk wird ja zum Starten mit Bleed-Air von der APU gespeist.

 

--> Wie muss ich mir das vorstellen, ist da von der APU ganz hinten bis in den Flügel auf jeden Treiber ein Lufrohr verlegt, welche die nötige Luft zum starten liefert?

--> Wenn ja, wo (in welchem Teil) nehme mal an vor dem Verdichter wird dann die Luft ein-gespeist, damit sie in der Brennkammer mit Sprit angereichert gezündet werden kann. Ist das richtig?

 

--> Wird die gezündete Luft nach der Brennkammer nochmals durch Blades geleitet (welche dann auch einen Einfluss auf den Antrieb haben) oder wird einfach die Triebwerkswelle an-getrieben damit von vorne neue Luft angesaugt werden kann?

 

--> Wenn das Flugzeug noch am Boden steht wird die Umgebungsluft ja ohne Geschwindig-keit angesaugt. Wir verhält sich das dann im Flug, wenn die Luft mit ca. 800 Kmh angesogen wird? Wie ist dann das Verhältnis von Start und Reiseflug bzgl. eingespritzer Kerosen Menge in Prozent zum Vollgas-Standlauf am Boden?

 

--> Hat jemand ein Bild, wie eine Brennkammer von innen aussieht und wie das Triebwerk von dort aus weiter angetrieben wird?

 

Ich bedanke mich bereits im Voraus für die Hilfe mein Algemeinwissen zu verbessern :o

[Basti1995]

Ich weis nicht ob Dir dieses Bild ein bisschen weiter hilft?

 

 

Übrigens habe ich mein Praktikum in einer Firma gemacht, welche sich mit der Wartung und Verbesserung von Triebwerken beschäftigt.

Dort habe ich eine Datei: "Turbomaschinen-Grundlagen-Nichttechniker" als pdf.-Datei bekokommen.

Wenn Interesse besteht, kann ich gerne einen Downloadlink erstellen.

Das ist wirklich sehr interessant. Dort ist viel über Triebwerke und die Teile davon beschrieben.

 

 

EDIT:

Ich habe noch ein besseres Bild gefunden. (Das ist in der pdf.-Datei dabei)

[easaman]

Hier sind einige Infos mit Infos und Links zu den Triebwerksherstellern:

http://www.easa-66.eu/BBS/viewforum.php?f=12

 

Hier sind Videos, wie ein Triebwerk zusammengebaut wird und einiges mehr:

http://www.easa-66.eu/BBS/viewforum.php?f=35

 

Hier ist ein Photo von einem Triebwerk mit Brennkammer im Schnitt:

 

Hier ist ein Photo von einem älteren Triebwerk mit den Brennkammern:

[Bruno LSMA]

Hallo Basit und Otmar

 

Ganz herzlichen Dank für eure super Post's. Dann werd ich mich mal schlau machen.

 

@ Basti, das PDF würde ich natürlich gerne nehmen z.B. per PN

 

@ Otmar oder Basti, habt ihr zu meinen ersten zwei Fragen per Zufall auch noch eine Antwort?

[Basti1995]

Kein Problem.

Die PN schicke ich Dir gleich.

 

Wenn ja, wo (in welchem Teil) nehme mal an vor dem Verdichter wird dann die Luft ein-gespeist, damit sie in der Brennkammer mit Sprit angereichert gezündet werden kann. Ist das richtig?

 

Zu Frage zwei hab ich eine Antwort!

Die Luft geht erst in den Verdichter und wird dabei nur "verdichtet" (Das sagt schon der Name)

Beim verdichten wird die Luft auf über 500Grad erhitzt (ja, alleine nur durch das verdichten der Luft). Danach geht die Luft in die Brennkammer, wird mit Kerosin versetzt und so weiter..

Genau damit musste ich mich 14 Tage lang im Praktikum beschäftigen.

[easaman]

Hallo Basit und Otmar

 

@ Otmar oder Basti, habt ihr zu meinen ersten zwei Fragen per Zufall auch noch eine Antwort?

 

Per Zufall nicht, sondern absichtlich, ich unterrichte für die EASA Teil 66 Lizenz!

Da geht ein dickes Rohr von der APU zur Klimaanlage und den Triebwerken!

 

Schaue dir mal das Wikipedia-Link zur Zapfluft an:

http://de.wikipedia.org/wiki/Zapfluft

 

Hier ist ein Beispiel für die B737 und deren Pneumatik-System!

http://www.b737.org.uk/pneumatics.htm

[parish]

Hallo zusammen!

 

Danke für die tollen Antworten und Links!!

 

 

@ Basti

 

Könntest du mir das PDF vielleicht auch per PN schicken?

Wäre auch sehr interessiert! :rolleyes:

 

 

Vielen Dank!

 

 

 

Liebe Grüsse

 

Patrick

[Wilko Wiedemann]

Kurz erklärt: Die Druckluft aus der APU gelangt per Rohrleitung ins pneumatische System des Flugzeugs. Bei laufenden Triebwerken wird das pneumatische System mit Druckluft aus den Triebwerksverdichtungsstufen versorgt. Bei stehenden Triebwerken von der APU oder per Bodenanschluss.

Zum Starten der Triebwerke strömt Druckluft durch den Starter, eine kleine Luftturbine, die über eine Getriebebox (an der auch die Generatoren und Hydraulikpumpen hängen) die Verdichterstufen des Triebwerks antreibt. Über den Verdichter wird Luft ins Triebwerk gesaugt, verdichtet, mit Treibstoff vermischt und gezündet. Wenn die Leerlaufdrehzahl erreicht ist wird der Starter abgestellt und das Triebwerk läuft selbstständig.

[n-st]

@Basti: hätte auch Interesse an der .pdf, ich wäre dir sehr dankbar! :008::008:

[Basti1995]

Also jeder, der die PDF-Datei haben will, schreibt mir bitte eine PN, okay?

 

Damit ich den Überblick behalte :D

[J-MikeBravo]

--> Wenn ja, wo (in welchem Teil) nehme mal an vor dem Verdichter wird dann die Luft ein-gespeist, damit sie in der Brennkammer mit Sprit angereichert gezündet werden kann. Ist das richtig?

 

Wie Wilko schon richtig erklärt hat, treibt die Druckluft nicht direkt den Verdichter an, sondern einen Starter, der an der Gearbox für die Anbaugeräte befestigt ist. Diese Gearbox wird meistens über ein Kegelradgetriebe und eine Radialwelle vom Hochdruckverdichter angetrieben. Umgekehrt wird dann also beim Anlassen der HDV vom Starter angetrieben.

 

--> Wird die gezündete Luft nach der Brennkammer nochmals durch Blades geleitet (welche dann auch einen Einfluss auf den Antrieb haben) oder wird einfach die Triebwerkswelle an-getrieben damit von vorne neue Luft angesaugt werden kann?

 

Nach der Brennkammer strömen die heißen Verbrennungsgase durch so genannte Nozzle Guide Vanes in die erste Stufe der Hochdruckturbine. Leitschaufeln, also Schaufeln die sich nicht drehen, heißen Vanes, rotierende Laufschaufeln Blades.

 

--> Wenn das Flugzeug noch am Boden steht wird die Umgebungsluft ja ohne Geschwindig-keit angesaugt. Wir verhält sich das dann im Flug, wenn die Luft mit ca. 800 Kmh angesogen wird? Wie ist dann das Verhältnis von Start und Reiseflug bzgl. eingespritzer Kerosen Menge in Prozent zum Vollgas-Standlauf am Boden?

 

Die eingespritzte Kerosinmenge hängt im Prinzip nur von der Leistungseinstellung ab. Das heißt, über den Leistungshebel wird die gewünschte Leistung eingestellt, die Triebwerksregelung passt den Kraftstoffdurchfluss an und die Drehzahl ändert sich. Mehr Drehzahl bedeutet mehr Luftdurchsatz und deswegen auch mehr Schub.

Der Schub hingegen ist abhängig von der Eintrittsgeschwindigkeit der Luft in das Triebwerk, da hier nichts anderes gilt als F = m x a und damit actio = reactio. Steht das Flugzeug am Boden, ist der Schub maximal. Fliegt das Flugzeug jedoch im Reiseflug und ist die Austrittsgeschwindigkeit der Abgase gleich groß wie die Fluggeschwindigkeit = Eintrittsgeschwindigkeit, ist der Schub 0, da die Luftmasse zwar durch das Triebwerk geht, aber nicht beschleunigt wird.

[Volume]

Zunächst erstmal, warum überhaupt mit Druckluft starten ?

In der Luftfahrt muß alles klein und leicht sein, das bedeutet beim Starter, dass er die Leistung aus Drehzahl, nicht aus Drehmoment generieren muß. Nun werden Elektromotoren bei hoher Drehzahl irgendwann schlecht, da der Wechselstomwiderstand der Magnetspulen mit zunehmender Frequenz zunimmt, und irgendwann der Motor mehr Wärme, als mechanische Leistung abgibt. Da der Startvorgang aber relativ lange dauert, würde dies zur Überhitzung führen. Druckluftmotoren haben dieses Problem bei hoher Drehzahl nicht, darüberhinaus kühlt sich die Luft bei der Expansion im Motor ab, daher überhitzt der Motor auch bei längerem Betrieb nicht.

Nun ist die Technik nicht stehengeblieben, und moderne (bürstenlose) Elektromotoren mit Halbleitersteuerung (Kommutierung) erreichen Wirkungsgrade und Drehzahlen, die vor 30 Jahren schlicht undenkbar waren.

Bei kleineren Triebwerken (die meisten Turboprops, Businessjets) findet man oft kombinierte Anlasser-Generatoren, die sowohl anlassen, als auch Strom erzeugen können. Bei diesen kleineren Triebwerken spart das in Summe dann noch Gewicht.

 

Die Luft für den Starter wird wie schon gesagt aus einem Druckluftnetzwerk gespeist, in das die APU, andere Triebwerke oder ein externer Druckerzeuger Luft einleiten. Dieses Rohrnetzwerk verbindet alle Motoren, die APU, einen (oder mehrere) Aussenbordanschlüsse sowie die Klimaanlage (Air Cycle Machine, "Pack"). Je nach Länge und Verlegung der Rohre sind auch noch Kühler zwischen Zapfluftauslass und Rohr eingebaut.

 

Hier gibt es zum Beispiel alles, was man schon immer über das A300 Pneumatik System wissen wollte, aber nie zu fragen wagte. ;)

 

--> Wenn das Flugzeug noch am Boden steht wird die Umgebungsluft ja ohne Geschwindig-keit angesaugt. Wir verhält sich das dann im Flug, wenn die Luft mit ca. 800 Kmh angesogen wird?

Dann ändert sich das Strömungsbild im Triebwerkseinlauf. Am Boden saugt das Triebwerk von rundum an, sogar ein bischen von hinten. Deshalb erstreckt sich der Gefahrenbereich eingesaugt zu werden auch bis seitlich neben das Triebwerk.

Im Reiseflug hingegen wird weit weniger Luft angesaugt, als durch ein Rohr gleichen Durchmessers strömen würde. Das Triebwerk saugt also nicht an, sondern wird angeblasen. Der Durchmesser des Luftstroms ins Triebwerk ist deutlich kleiner als das Triebwerk, und viel Luft wird um das Triebwerk verdrängt.

Deshalb hat die "Nasenleiste" des Einlaufs auch einen so großen Radius, der "Staupunkt" (genau genommen ein Stauring) liegt nämlich am Boden irgendwo aussen, im Reiseflug aber innen.

Der Massenstrom durchs Triebwerk ist (nicht zuletzt auch wegen der größeren Flughöhe und geringeren Dichte) im Reiseflug deutlich geringer, als zu Anfang des Startlaufs. Gleiches gilt damit für die eingespritzte Kerosinmenge. Im Stand kann es ein Sonderfall sein, nicht jedes Flugzeug erlaubt Vollgas im Stand, beim A380 mit RR Triebwerken darf z.B. erst bei 60kt Vollgas gegeben werden, das kann man sehr gut beim Start hören. Andere Flugzeuge (z.B. die meisten Russen) dürfen im Stand Vollgas geben, bei denen kann man oft einen längeren Vollgasstandlauf beobachten kann.

 

Gruß

Ralf

[IFixPlanes]

...Je nach Länge und Verlegung der Rohre sind auch noch Kühler zwischen Zapfluftauslass und Rohr eingebaut. ...

Es kommt nicht auf die Länge oder Verlegung sondern auf die Luftquelle an.

Die Luft von den Triebwerken ist (bedingt durch die Art der Abnahme) heißer. Somit muss dort mit einem Kühler gearbeitet werden.

Die APU produziert die Zapfluft auf andere Weise. Eine Kühlung ist dort nicht notwendig.

 

 

...beim A380 mit RR Triebwerken darf z.B. erst bei 60kt Vollgas gegeben werden, ...

Vollgas kann gleich gesetzt werden. Die FADEC lässt nicht aber unter 35 kt nicht mehr als 78% zu.

AFM (A380-841):

...

Apply 30 % THR on the four engines with brakes on.

..........Note:Brakes may be released so as to perform a rolling takeoff.

Then release brakes and apply thrust up to FLX/TOGA thrust.

..........Note:The FADEC does not allow to exceed 78 % of N1 below 35 kt and includes a keep

..................out zone (KOZ), which is designed to avoid steady state operation inside a N1 range

..................between 64 % and 72 %. ...

[Bruno LSMA]

Hallo zusammen

 

Ich danke allen herzlich für die super Informationen. Da ich in 3 Tagen Urlaub habe, werde ich genug Zeit haben mir das Ganze durchzulesen. :007:

[Volume]

Es kommt nicht auf die Länge oder Verlegung sondern auf die Luftquelle an.

Deshalb hat die CRJ Serie mit ihren langen Leitungen (Hecktriebwerke) keine Kühler, die Embraer E-Serie mit ihren kurzen Leitungen (Triebwerke am Flügel) haben welche, und das obwohl sie das selbe Triebwerk (die selbe Luftquelle) benutzen ?

Du hast insofern recht, das es bei vielen Triebwerken zwei Zapfstellen in unterschiedlichen Verdichterstufen gibt, und bei einigen nur einer davon durch den Precooler geht, da die Hochdruckzapfstelle nur bei niedriger Leistung (= niedriger Temperatur der Zapfluft) benutzt wird.

Der Precooler ist ein Energievernichter, daher versucht man ihn zu vermeiden wenn möglich. Bei sehr langen Leitungen funktioniert dies manchmal.

 

Vollgas kann gleich gesetzt werden. Die FADEC lässt nicht aber unter 35 kt nicht mehr als 78% zu.

OK, die Triebwerke dürfen nicht. Ob nun der Pilot oder die FADEC das umsetzt ist ja zweitrangig. Und es sind offensichtlich 60 km/h, nicht 60 kt, danke für die Korrektur.

 

Gruß

Ralf

[easaman]

Hallo Basit und Otmar

 

Ganz herzlichen Dank für eure super Post's. Dann werd ich mich mal schlau machen.

 

Hallo Bruno,

ich habe hier noch einige typische Turbinentriebwerke hoch geladen.

Einige sind brandneu und andere sind im Schnitt, zum besseren Verständnis!

Viel Spaß

Otmar

[Bruno LSMA]

Hallo Otmar

 

Besten Dank für deine Mühen, weiss ich sehr zu schätzen.

So ab jetzt bin ich 3 Wochen im Urlaub ohne Internet, d.H. ich habe genug Zeit zum lesen :007:

 

Vielen Dank an alle.

[easaman]

Hier ist noch eine gute Simmulation von Rolls Royce!

 

Rolls Royce : A journey through a Jet Engine

[Bruno LSMA]

Hallo Otmar

 

Herzlichen Dank, das ist mal wirklich eine gute Simulation, genial.

[Volume]

Hier ist noch eine gute Simmulation von Rolls Royce!

das ist mal wirklich eine gute Simulation, genial.

Ähhhhh, nö! Das ist Infotainment vom übelsten. Die Drehzahl steigt entlang des Einlaufs und Verdichters kontinuielich an, die Turbine dreht höher als der Verdichter, die Temperatur bleibt entlang des Verdichters konstant etc. pp.

Viel Unfug, der aber in Farbe und mit Sound.

 

Da ist doch die folgende Erklärung gleich viiiiel besser :D

(Wenn auch nicht jugendfrei :009:)

 

 

Gruß

Ralf

[easaman]

Ähhhhh, nö! Das ist Infotainment vom übelsten. ...

Viel Unfug, der aber in Farbe...

Ralf

 

Naja, wenn man etwas einfach erklären will, muß man den Sachberhalt vereinfachen. Es geht den Leuten von Rolls Royce hier nur um das Funktionsprinzip!!!!

 

In den Foren gibt es natürlich immer Leute, die die Axt zum Haarspalten benutzen. ;)

[Bruno LSMA]

Ich benötige die Simulation auch nicht für mich. Um es jemandem zu zeigen der 0 Ahnung von Aviatik hat reicht es allemal.

Wenn man auf das Detail achtet, dann gibt es klar besseres.

 

Ralf, du darfst nicht immer von deinem Wissensstand ausgehen, man fängt beim erklären immer von unten an :005: