Warum ist die Tangentialgeschwindigkeit ein Verlust an kinetischer Energie in einem Turbinenabschnitt?

Bei der Recherche zu Turbinentriebwerken bin ich auf eine Aussage gestoßen

Die Masse des Luftstroms ändert sich natürlich nicht bei der Energieübertragung auf das Rotorsystem, aber die Geschwindigkeit des axial verlangsamten Massenstroms soll die Energie des Stroms berücksichtigen, wenn die Energie der Wellenleistung erhöht wird. Mit anderen Worten, die Tangentialgeschwindigkeit ist im Wesentlichen ein Verlust an kinetischer Energie für den Motor.

Warum und wie entsteht dieser Verlust und wie kann dieser Verlust reduziert werden?

Ich versuche nicht, einen tiefergehenden mathematischen Aspekt zu diesem Thema zu bekommen, da ich noch ein Anfänger mit dem Studium von Gasturbinen bin, eine einfachere theoretische nicht-mathematische Erklärung wäre sehr dankbar, danke!

Ich bin mir nicht sicher, was Sie mit Warum ist der Verlust ein Fall meinen .
@BambOo Ich habe die fraglichen Änderungen vorgenommen
Wo haben Sie gesehen, dass die Axialgeschwindigkeit durch die Turbine verlangsamt wird? Tatsächlich wird die Luftdichte während der Gasexpansion verringert, was zu einer axialen Beschleunigung der Strömung führt, um den Massenstrom konstant zu halten. Die Querschnittsfläche wird allmählich vergrößert, um die Luftgeschwindigkeit einzuschränken.
@ Salmonbeing00, ich habe Ihren Beitrag ein zweites Mal gelesen und festgestellt, dass sich Ihre Frage auf den Motor im Allgemeinen und nicht nur auf den Turbinenteil bezieht. Meine erste Antwort betrifft nur das Turbinenmodul.

Antworten (1)

Als Beispiel nehmen wir hier Axialturbinen.

Eine tangentiale Luftströmung (Strömung, die um die Mittelachse des Triebwerks zirkuliert) wird der Luft durch viskosen Widerstand zwischen der Luft und den rotierenden Lüfter- und Verdichterschaufeln verliehen. Zwischen diesen Lüfterscheiben befinden sich Statorschaufeln, die dazu dienen, die tangentiale Strömung zu begradigen und dazu beitragen, die kinetische Energie der axialen Strömung in einen Druckanstieg in der Verdichterstufe umzuwandeln. Viskose Schleppverluste treten auch in den Statorstufen auf, da sie diese Funktion erfüllen. Diese Verluste zerstreuen einen Teil der Kompressionsarbeit, die der Kompressor als Ganzes an der Luft verrichtet, und diese Arbeitsmenge kann dann nicht zur Schuberzeugung im Triebwerk beitragen.