Warum können wir in Gasturbinen nicht mehr aus Abgasen herausholen?

Es ist ersichtlich, dass EGT in der Größenordnung von 600°C ( was ist ein normaler EGT-Bereich eines Strahltriebwerks? ) für Flugzeugturbinen und nahezu gleich für stationäre Turbinen sind. Warum können Hochtemperaturabgase nicht weiter genutzt werden, indem eine weitere Stufe im Turbinenabschnitt hinzugefügt wird, die mehr Energie entzieht?

Können wir bei Flugzeugturbinen nicht einfach eine weitere Turbinenstufe hinzufügen, wie eine andere Niederdruckturbine, die auf einer anderen Spule montiert ist? Für landgestützte Gasturbinen können wir diese Hochtemperaturabgase in gewissem Umfang im kombinierten Zyklus nutzen, aber was ist mit Flugmotoren?

Willkommen bei der Luftfahrt ! Eine allgemeine Regel zu Luftfahrtfragen: Fast jede Frage, die Sie stellen und die mit „Warum kann ich nicht...“ beginnen, wird mit „Nun, Sie können , aber es wird nicht gemacht, weil...“ beantwortet. Am besten fragst du einfach "Warum ist nicht..." oder "Warum haben wir nicht..."

Antworten (2)

Das ist machbar, aber der bessere spezifische Kraftstoffverbrauch gleicht das Mehrgewicht nicht aus. Wir alle wissen, dass Flugmotoren so leicht wie möglich sein müssen. An Land, stationäre Anlagen, wo das Gewicht nur eine geringe Rolle spielt, Regenerierung, Ladeluftkühlung und sogar kombinierte Zyklen (bei der Stromerzeugung mit einer Gasturbine, die einen Generator antreibt, aber mit den Abgasen zum Beispiel Dampf für einen Dampfturbogenerator erzeugt. ..). Die Effizienz ist sehr, sehr hoch, aber das Gewicht und die Masse sind auch beträchtlich ...

Aber es wurde versucht: https://airandspace.si.edu/collection-objects/allison-t78-2-turboprop-engine

https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1963/1963%20-%201880.html

Der Artikel auf airandspace.si.edu lautet: Das Grundprinzip der Regenerierung umfasste die Rückgewinnung der Turbinenabgaswärme, um die Temperatur der Kompressorauslassluft zu erhöhen und so die Kraftstoffmenge zu reduzieren, die für die effizienteste Motorbetriebstemperatur erforderlich ist. – das ist etwas ganz anderes
@ymb Anders als was ...? Ein Teil der thermischen Energie der Abgase wird zurückgewonnen und zur Verbesserung des sfc verwendet... Es beantwortet die Frage „Warum können wir nicht mehr aus Abgasen in Gasturbinen herausholen?“... Natürlich können wir das, und da sind Motoren wo es fertig ist...
OP möchte mehr Turbinen, um die gesamte Energie im Strom zu absorbieren.
Aus Flying, Juni 1962 books.google.es/…
Ein anderes Schema, von 'Flight': [img] i.imgur.com/txT9gig.jpg[/img]
@ymb1: Sie können nicht die gesamte Energie aus dem Strom extrahieren. Das würde den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik verletzen.
@ Sean - Ich habe kommentiert, was OP wollte :)

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein
( Quelle )

Können wir nicht einfach eine weitere Turbinenstufe hinzufügen?

In einem Turbojet verfehlt das Verlangsamen des Abgases (durch Hinzufügen weiterer Turbinenstufen) den Zweck eines Strahltriebwerks .

Und wenn Sie beabsichtigen, die gesamte Energie des Kerns zu verwenden, um den Lüfter in einem Turbofan zu betreiben, wird die äußere Bypass-Strömung in die jetzt Niederdruckzone divergieren, einen Luftwiderstand verursachen und möglicherweise sogar eine Strömungsumkehr verursachen, dh Luft wird von der angesaugt zurück – verursacht einen Anstieg.

Außerdem läuft ein Ventilator in einem Turbofan bei maximaler Leistung bereits mit seiner effizientesten Geschwindigkeit, je schneller und die Gewinne werden zu Verlusten.

Ich bin mir nicht sicher, ob das Entfernen von Wärme (die Frage) dem Entfernen von Druck (Ihr entscheidender Punkt) entspricht. Haben Sie einen Hinweis, der Ihre Antwort stützt und einen Wert für den niedrigsten gültigen Turbinenauslassdruck angibt, um einen Druckstoß zu verhindern?
Eine Vergrößerung der Turbine wäre natürlich mit einer Vergrößerung des Lüfters und einer Erhöhung des Nebenstromverhältnisses gekoppelt. Das Bypass-Verhältnis wurde kürzlich von 5–6 auf 10–11 erhöht. Was ist also der begrenzende Faktor für das Bypass-Verhältnis?
Hallo @JanHudec - Wenn das Ziel darin besteht, mehr Luft zu beschleunigen, wird mehr Kraftstoff hinzugefügt, unabhängig davon, ob es sich um einen größeren Motor oder denselben Motor mit härteren Materialien handelt. OP will das nicht. Beachten Sie in einem ähnlichen Punkt die CFM56-Varianten : Je höher der Bypass für denselben Kern, desto geringer der Schub.
Warum können wir in Gasturbinen nicht mehr aus Abgasen herausholen?
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