Moderne Turbofan-Triebwerke haben typischerweise mehrere Kompressionsstufen, das Gesamtdruckverhältnis ist das Verhältnis des höchsten Drucks zum Ansaugdruck. Aber die Druckverhältnisse jedes Kompressors können unterschiedlich sein.
Der Lüfter und der Booster fügen ein wenig Kompression hinzu, gefolgt von einem optionalen Mitteldruckkompressor und schließlich dem Hochdruckkompressor.
Aufgrund dieser Mehrfachwellen und der Tatsache, dass einige Teile der Kompressoren nicht an ihrem Auslegungspunkt arbeiten, erhalten Sie wahrscheinlich keine genauen Ergebnisse, wenn Sie einen einstufigen Kompressor simulieren.
Das Gesamtkompressionsverhältnis ist als OPR bekannt.
Wikipedia gibt die Definition sehr gut wieder:
Das Gesamtdruckverhältnis oder das Gesamtkompressionsverhältnis ist das Verhältnis des Staudrucks, gemessen an der Vorderseite und Rückseite des Verdichters eines Gasturbinentriebwerks
Aber, sollte lauten … gemessen an der Vorderseite des ersten Kompressionsvorgangs und am Ausgang des letzten Kompressionsvorgangs…
Das Kompressionsverhältnis eines Kompressionsprozesses (bei dem mechanische Arbeit verwendet wird, um den Druck zu erhöhen) ist durch PR bekannt, im Allgemeinen unter Verwendung eines Präfixes. Kompressordruckverhältnis, CPR oder Lüfterdruckverhältnis FPR.
Das Gesamtdruckverhältnis errechnet sich somit durch Multiplikation der einzelnen Verhältnisse.
Ist für ein typisches Gasturbinentriebwerk, insbesondere Turbofan, das Verdichterdruckverhältnis gleich dem Gesamtdruckverhältnis?
Nein, aber der OPR kann der PR in einfachen Gasturbinenkonfigurationen sein, die als Turbojet-Triebwerke bekannt sind, wenn ein einzelner Kompressor vorhanden ist. Diese Art von Motoren sind heutzutage ungewöhnlich. Die heutigen Triebwerke (Turbofan-Triebwerke) haben eine Art Bypass-Verhältnis, um die Effizienz des Kreislaufs zu erhöhen (großer Bypass für Verkehrs-/Transportflüge, niedriger für Kampfflugzeuge oder Business-Jet-Triebwerke).
Das Erhöhen des OPR erfolgt mit zunehmender Turbineneinlasstemperatur (TIT), um höhere Wirkungsgrade zu ermöglichen, während dem Kreislauf genügend Kraftstoff hinzugefügt werden kann, um genügend Leistung zum Antreiben des Flugzeugs zu erhalten (entweder durch den Ventilator, durch wenig Beschleunigung von viel Luft oder durch Beschleunigung von wenig Luft). um einen großen Betrag).
Können wir für Modellierungszwecke denselben Wert des Gesamtdruckverhältnisses auch für das Kompressordruckverhältnis verwenden?
Nein, bei der Bewertung von Zyklusberechnungen für zukünftige Gasturbinendesigns (Designexplorationsstudien) arbeiten wir im Allgemeinen mit dem OPR unter Verwendung von Einschränkungen für die Zwischen- und Hochdruckkompressoren. Wir wählen im Allgemeinen einen FPR und einen OPR und berechnen das erforderliche HPC-Druckverhältnis.
Dr. N. Cumpsty hat in dieser Hinsicht hervorragende Arbeit geleistet.
Turbofan-Generationen sind typischerweise durch FPR und Bypass-Verhältnis, OPR und TIT gekennzeichnet. Damit Ihre Berechnungen sinnvoll sind, müssen Sie die richtigen Werte auswählen/berechnen/verwenden. Das Erhöhen des Bypass-Verhältnisses und das Verringern von FPR können nicht unbegrenzt durchgeführt werden, ohne OPR und TIT zu ändern
OSUZorba
Jan