Wenn ich den Lüfter von einem TurboFan-Strahltriebwerk (insbesondere GE90) isoliere und ihn mit einem Motor elektrisch antreibe,
https://en.wikipedia.org/wiki/General_Electric_GE90 :
Die LM9000 ist eine aeroderivative Gasturbine, die in zwei Optionen erhältlich ist; der LM9000 ohne Wasserverstärkung mit einer Leistung von 66 MW (89.000 PS) bei einem Wirkungsgrad von 42,4 % vor der Kraft-Wärme-Kopplung und der LM9000 mit Wasserverstärkung mit einer Leistung von 75 MW (101.000 PS) bei einem Wirkungsgrad von 42,7 % vor der Kraft-Wärme-Kopplung.
Eine aeroderivative Gasturbine ist im Grunde die gleiche Turbine mit einer Antriebswelle, die anstelle des Lüfters mit der Niederdruckstufe verbunden ist. Seine Wellenausgangsleistung würde also ungefähr der Leistung entsprechen, die in der Turbofan-Version an den Lüfter geht.
Die Zahl von 66 MW (die Aero-Version verwendet keine Wasserverstärkung) entspricht der maximalen Dauerleistung oder etwas weniger. Die Startleistung ist noch größer.
1) Anhand von Durchflussmenge und Düsenaustrittsgeschwindigkeit lässt sich die minimale Leistung zur Beschleunigung der Luft berechnen. Dies setzt einen Wirkungsgrad von 100 % des Ventilators und der Düse voraus. Die tatsächliche Leistung wird höher sein, da sie nicht zu 100 % effizient sind.
2) Schätzen Sie die Leistungsabgabe der Niederdruckturbine ab, die ungefähr der Leistungsaufnahme des Lüfters entspricht. Dies könnte erfolgen, indem die LP-Turbine an einen Prüfstand angeschlossen und die Baugruppe als Turbowellenmotor betrieben oder anhand der Kraftstoffverbrauchsrate, der Kraftstoffenergiedichte und des thermischen Wirkungsgrads grob geschätzt wird.
3) Modellieren Sie den Startvorgang als Prozess mit konstanter Leistung, berechnen Sie die akkumulierte kinetische Energie des Flugzeugs und dividieren Sie sie durch Zeit und Anzahl der Triebwerke, was ein noch idealerer Fall als 1) ist. Dies ignoriert die meisten Ineffizienzen und sollte die niedrigste Zahl ergeben.
Denken Sie daran, dass Leistung kein Konzept ist, das an Elektrizität gebunden ist. Die Leistung zum Antrieb des Lüfters hat also nichts damit zu tun, ob ein Elektromotor ihn antreibt oder die LP-Turbine ihn antreibt. Die Zahlen sind gleich (wenn Sie in einer Region leben, in der mechanische Leistung und elektrische Leistung in denselben Einheiten gemessen werden).
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Wenn ich noch einmal darüber nachdenke, denke ich, dass diese Frage die Logik falsch verstanden hat.
Vor der Konstruktion eines Turbofan-Triebwerks ist eine der grundlegendsten Spezifikationen, mit wie viel Leistung Sie es antreiben möchten (andere Fragen sind Bypass-Verhältnis und Schub).
Dies ist nichts, was Sie schätzen, nachdem Sie einen tatsächlichen Motor haben. Es ist etwas, das Sie wissen müssen, bevor der Motor entworfen wird (und simuliert wird, wenn er entworfen wird, und getestet wird, nachdem er entworfen wurde).
Der schnellste Weg, die für den Antrieb des GE90-Lüfters erforderliche Leistung zu ermitteln, besteht darin, GE-Ingenieure zu fragen.