Ist es möglich, mögliche Kraftstoffeinsparungen bekannter Turbofan-Triebwerke zu berechnen, wenn die Betriebswärme erhöht werden könnte [geschlossen]

Aus diesem Grund hat eine aufgemalte Beschichtung nicht den gewünschten Vorteil.

Nachdem ein Strahltriebwerk lange genug gelaufen ist, um die normale Betriebstemperatur zu erreichen, sind seine Turbinenschaufeln nicht nur an ihren Außenflächen heiß – die Hitze, der sie ausgesetzt sind, ist in sie eingedrungen und sie sind durch und durch heiß. Um den enormen Belastungen standzuhalten, denen sie ausgesetzt sind, müssen diese Klingen nicht nur an ihrer Oberfläche, sondern auch durchgängig stark sein.

Damit eine dünne Beschichtung eine Turbinenschaufel erfolgreich vor langandauernder Hitzeeinwirkung schützt, müsste sie eine Wärmeleitfähigkeit von null aufweisen, was für einen Feststoff aus gewöhnlicher Materie – einschließlich Starlite – unmöglich ist.

Im krassen Gegensatz dazu sind die thermischen Belastungen, denen Objekte ausgesetzt sind, die Atombombenexplosionen ausgesetzt sind, von so kurzer Dauer, dass selbst eine dünne Farbschicht keine Zeit hat, die einfallende Energie an das darunter liegende Metall weiterzuleiten. Und die Stärke des thermischen Impulses ist so groß, dass die Farbe einfach verdampft und das darunter liegende Metall intakt bleibt. Hochgeschwindigkeitsfilme von Dingen wie Bussen und Lastwagen, die dem thermischen Impuls einer Atomexplosion ausgesetzt sind, zeigen diesen Effekt sehr deutlich.

Das bedeutet, dass die angebliche Beständigkeit von Starlite gegen Abblätterung und Verdampfung als Reaktion auf einen Millisekunden-Wärmeimpuls überhaupt nicht nützlich ist, um Metallteile zu schützen, die zig Stunden lang hohen Temperaturen ausgesetzt werden müssen.

Aus den BBC-Videos sieht man deutlich, dass sich das Material bei Erwärmung ausdehnt.

Das ist etwas, was Sie in einem Düsentriebwerk nicht wollen. Wenn Ihr Motor seine Form ändert und den verfügbaren Querschnitt für den Luftdurchgang verringert, kann Ihre Effizienz nichts anderes tun, als zu sinken.

Anders gesagt: Die Innenbeschichtung eines Düsentriebwerks ist nicht die ideale Anwendung für Starlite in seiner jetzigen Form. Wenn in Zukunft die Starlite-Formel veröffentlicht und so verbessert wird, dass sich das Material bei starker Hitze nicht unvorhersehbar ausdehnt, dann ist dies möglicherweise eine erwägenswerte Anwendung, aber bis dahin bleibt es reine Spekulation, da wir dies nicht tun Kennen Sie die tatsächlichen Grenzen des Materials (z. B. erforderliche Dicke, damit die Beschichtung wirksam ist, Beständigkeit der Beschichtung bei längerer Einwirkung usw.)

Thermodynamisch können Sie den Wirkungsgrad eines Brayton-Zyklus-Motors (Gasturbine) basierend auf der Differenz zwischen der "heißen" Spitzentemperatur und der Abgastemperatur ("kalte" Temperatur) berechnen, vorausgesetzt, Sie ändern das Druckverhältnis zwischen atmosphärisch und nicht Motor maximal. Eine Erhöhung des (absoluten) Temperaturverhältnisses zwischen Brenner und Abgas bei sonst gleichen Faktoren erhöht den thermischen Wirkungsgrad um ein ähnliches Verhältnis.

Das ist allerdings sehr schwierig. Kerosin brennt nur so heiß, und moderne Motoren schützen die Turbinenschaufeln gut vor der Hitze - das Hinzufügen einer wärmeabweisenden Beschichtung würde in Bezug auf die Brennertemperatur nur sehr wenig gewinnen und somit wenig zur Effizienz beitragen. Die jüngsten Effizienzverbesserungen bei Gasturbinen drehten sich darum, den Brenner bei höherem Druck zu betreiben und einen besseren Kompromiss zwischen Abgasmassenstrom und Abgasgeschwindigkeit zu finden.