Wie groß ist die Austrittsgeschwindigkeit der Kühlluft für den Kolbenmotor eines Propellerflugzeugs?

Kolbenmotoren von Propellerflugzeugen müssen gekühlt werden. Es gibt Motorhauben, die den Luftstrom aufnehmen, der über die Motoren in ihnen "gespült" wird und dann in den freien Strom ausgestoßen wird.

Das hier fragliche Modell wäre ein Einblockmotor in der Motorhaube eines Propellerflugzeugs mit Tracktor-Konfiguration. Der Luftstrom tritt in die Motorhaube ein, spült über den Motor und tritt dann in den freien Strom aus.

Die Frage ist:

Was wäre eine gute Schätzung für die Geschwindigkeit dieses Luftstroms, der in den freien Strom ausgestoßen wird?

Ich verstehe deine Frage nicht. Können Sie bitte erklären, was Sie mit "Kühlabgasgeschwindigkeit" meinen?
Zustimmen. Es ist völlig verwirrend. Fragen Sie: "Wie groß ist die Geschwindigkeit der Luft, die die Außenflächen des Triebwerks kühlt, wenn diese Luft die Triebwerksgondel verlässt?" Nur so kann ich das nachvollziehen.
@Penguin: Nicht nur verwirrend, da (bei Verwendung Ihrer umformulierten Frage) unmöglich zu beantworten, da dies vom Design und der Fluggeschwindigkeit abhängt.
Ich würde denken, dass dies stark (vollständig) vom betrachteten Flugzeug und Triebwerk abhängig wäre. Sie alle verwenden auf irgendeine Weise Außenluft, um die Triebwerke zu kühlen, aber wie (schnell) sie aus der Gondel austritt, ist für jede einzelne Installation spezifisch - ob sie nur aufgrund der Vorwärtsbewegung des Flugzeugs durchströmt oder ob es von einem Lüfter angetrieben wird; wie viele Drehungen und Wendungen es auf seinem Weg nach draußen nehmen kann; wie viele andere Komponenten es abkühlen könnte, bevor/nachdem es auf den Block und die Zylinder trifft; usw.
Ich habe dafür gestimmt, diese Frage zu schließen - sie ist zu weit gefasst. Jede Motorhaube jedes Triebwerks- und Flugzeugmodells ist je nach Öffnungsgröße, Austrittsgröße, Höhe, Geschwindigkeit und Luftwiderstand innerhalb des Motorraums unterschiedlich, ganz zu schweigen von der Verfügbarkeit von Motorhaubenklappen und ihrer Positionseinstellung.
Ich beginne zu glauben, dass die Schätzung solcher Geschwindigkeiten nicht allgemein bekannt ist und in den Bereich einer spezialisierten Untersuchung für jeden Flugzeugfall fällt. Es kann aber auch nicht gesagt werden, dass diese Geschwindigkeiten nicht abgeschätzt werden können, was bei der Konzeption notwendig wäre (von der ich mich im Moment absehe). Ich habe die Angelegenheit in den letzten Tagen durchgesehen und eine schlüssige Methode gefunden, um diese Geschwindigkeit abzuschätzen. Für zukünftige Referenzen anderer öffnen Sie bitte die Frage erneut, damit ich meine Ergebnisse als Antwort bereitstellen kann. Danke schön.
Ich habe es wieder geöffnet. bitte poste was du herausgefunden hast :)
Vielen Dank für die Wiedereröffnung. Gib mir ein wenig Zeit. Ich bereite die Antwort mit einigen Berechnungen vor. Werde in den nächsten Tagen posten.

Antworten (1)

Es gibt Fälle, wie bei der P-51 Mustang, in denen die Kühlluft den Schub des Flugzeugs erhöht, wenn sie erwärmt und aus der Rückseite des Luftauslasses ausgestoßen wird, ähnlich wie bei einem Jet. Dies fügte tatsächlich ein paar Knoten seiner Geschwindigkeit hinzu.

Es gibt immer ein Problem der Kühlung, wenn man einen kraftstoffbetriebenen Motor vergrößert. Kolbenmotoren für Flugzeuge waren gegen Ende ihrer Zeit im Wettlauf um Leistung exponentiell an Leistung gewachsen. Dies führte zu großen Problemen bei der Kühlung von Motoren wie dem "Maiskolben" R-4360 Wasp Major. Turbo- oder Superlader erhöhen auch unvermeidlich die Temperatur der einströmenden Luft, indem sie sie komprimieren.

Um also die Geschwindigkeit des kühlenden Luftstroms abzuschätzen, könnte man mit dem Studium der Prinzipien eines Strahltriebwerks beginnen. Da dem Kühlstrom keine Masse hinzugefügt wird und es keinen Kompressor gibt (wie bei einem Turbojet, obwohl eine Propellerwäsche einen gewissen Effekt haben kann), sind die einzigen Überlegungen der Staudruck und die Wärmeausdehnung der Kühlluft. Die Vorwärtsgeschwindigkeit des Flugzeugs wird ein wichtiger Faktor sein.

Das Studium des P-51-Designs kann ein guter Ausgangspunkt sein.

Wie groß ist die Austrittsgeschwindigkeit der Kühlluft für den Kolbenmotor eines Propellerflugzeugs?
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