Benötigen Sie Hilfe bei der Berechnung des Motorluftstroms und der Strahlgeschwindigkeit und -effizienz

Dies ist ein Bild einer Reihe von Fragen, die für einen Flugzeugtyp Airbus A380 (4 Triebwerke) relevant sind:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Da die Antworten falsch sind, würde ich gerne verstehen, wie diese berechnet werden müssen.

Q1) Ich habe die Gleichung q = vx A verwendet. Die Geschwindigkeit ist 250,02 (486 kn) und die Fläche ist pi * 1,48 zum Quadrat. Dies ergab die Antwort von 1720.474

Q2) Bei der Luftstromantwort ging ich davon aus, dass es sich um den Massenstrom handelt. Also T = m(Vj - V0) also 400.000 = 1720,474 * (Vj - 250,02) Ich nahm an, dass die Luftgeschwindigkeit der in den Motor eintretenden Luft der Fluggeschwindigkeit entspricht. Dies ergab eine Abgasgeschwindigkeit von 482,514 m/s oder 248,23 Knoten

Q3) Da die Strahleffizienz = 2 / (1 + (Vj / V0)) ist, habe ich 2 / (1 + (482,514 / 250,02)) gemacht, was 68,26 % entspricht

Ich würde gerne die richtigen Antworten wissen (und was ich falsch gemacht habe).

Was sind die Einheiten, die Sie verwenden?
Ich habe si-Einheiten verwendet, also ist die Geschwindigkeit Meter pro Sekunde, die Fläche ist Meter zum Quadrat, der Schub ist Newton und die Effizienz ist Prozent
Allgemeine Bemerkungen, 1) wie viele Motoren gibt es, 2) Einheiten nicht verwechseln. Für Q1) müssen Sie dies möglicherweise in kg/s ausdrücken. Denken Sie für Q2) an einen einzelnen Motor und die Schubkraft für diesen Motor. Aktuell hat der Jet eine geringere Geschwindigkeit...
Es gibt 4 Motoren, mein Fehler

Antworten (1)

Ein Triebwerk hat einen Durchmesser von 2,96 m, die Fläche 6,88 m 2 . Die Flugzeuggeschwindigkeit von 486 kn beträgt 250 m/s. Die Dichte bei FL280 beträgt 0,493070 kg/m 3 .

@ Q1) Falls es 2 Motoren (nicht angegeben) gibt, die jeweils einen Ansaugstrom von haben (unter der Annahme, dass die Luftsäule in den Motor gesaugt wird, ohne dass ein Überlaufen (Widerstand) entsteht) :

M ˙ = ρ × v ˙ = ρ × A × v = [ k G / M 3 ] × [ M 2 ] × [ M / S ] = [ k G / S ]
M ˙ = 0,493070 × 6.88 × 250 = 848.1 [ k G / S ]

@ Q2) Für ein Triebwerk beträgt der Schub 200 kN (unter der Annahme, dass 2 Triebwerke im Flugzeug sind und die Last gleichmäßig aufteilen; aus einem späteren Kommentar wurde klar, dass es 4 Triebwerke gibt, die Übung wird für 2 Triebwerke fortgesetzt; für vier Triebwerken muss der Schubwert halbiert werden = 100 kN)

(Dies ist eine Annäherung, da wir davon ausgehen, dass der Einlassmassenstrom gleich dem Auslassmassenstrom, kein hinzugefügter Kraftstoff und kein Druckunterschied zwischen Einlass und Auslass ist.)

T = M ˙ × ( v J v 0 ) = [ k G M / S 2 ] = [ k G / S ] × [ M / S ] = 200 , 000 = 848.1 × ( v J 250 )
=> v J = 486 [ M / S ]

@ Q3)

η J = 2 1 + v J v 0 = 2 1 + 486 250 = 0,68 = 68 %


Ich würde gerne die richtigen Antworten wissen

Bei vier Triebwerken erhalten Sie eine (durchschnittliche) Strahlgeschwindigkeit von 368 m/s, was zu einer Strahleffizienz von 81 % führt; es bleibt dem Leser überlassen, dies zu berechnen.

(und was ich falsch gemacht habe).

Was schief gelaufen ist, ist, dass der Schub für alle Triebwerke als Summe angegeben wird, Sie müssen den Schub pro Triebwerk berechnen. Beachten Sie, dass die Übung eine vereinfachte Version der Realität ist, Annahmen werden in der Antwort angegeben, aber für eine korrekte Berechnung sollten berücksichtigt werden; Dies würde jedoch mehr Input erfordern.

Hallo Oskar, danke für die Antwort. Die Triebwerke im Flugzeug sind 4, da es sich um einen A380 handelt. Wie würden die Antworten variieren?
@UmerRiaz Sie können für vier rechnen, aber beachten Sie, dass der A380 Turbofan-Triebwerke verwendet, keine geraden Jets. Sie können einen mittleren Geschwindigkeitsanstieg berechnen, da 2 Ströme aus dem Motor kommen. Ich dachte, der Massenstrom sei hoch, also bearbeiten Sie die Frage, um die Anzahl der Motoren einzubeziehen.
Also müsste ich einfach mal den Airflow um 2 beantworten?
Und was wäre die Antwort von Q2 unter der Annahme, dass die 4 Motoren vorhanden sind? Tut mir leid, dass ich viele Fragen stelle. xD Ich mache diesen Kurs online und habe noch nicht einmal mit dem Abitur begonnen
@UmerRiaz Wenn 2 Motoren jeweils 200 kN haben, um 400 kN zu erreichen, wie viel hätte ein Motor, wenn es vier gibt, um 400 kN zu erreichen? Q1 ist "pro Motor", also verstehe ich nicht, warum Sie das mit 2 multiplizieren wollen, es ist nur die Luftsäule vor dem Motor, um genau zu sein, jeder Motor sieht eine solche Säule, aber das wird nicht gefragt in Q1 ( Calculate the air flow per engine at this alltitude).