Wie misst man den Schub, der von der Brennkammer eines Gasturbinentriebwerks erzeugt wird?

Ich führe ein maßstabsgetreues Modellexperiment zur Schuberzeugung in der Brennkammer durch, indem ich verschiedene Arten von Brennstoffquellen verwende.

Vergleich des Schubs, der durch die Verwendung von Wasserstoffgas, Kerosin und Benzin erzeugt wird.

Spezifische Energie:

Wasserstoffgas = 142 MJ/kg

Kerosin = 42,8 MJ/kg

Benzin = 46,4 MJ/kg

Welches Instrument soll zur Messung der Schubleistung der Brennkammer durch Verbrennung der Brennstoffe verwendet werden?

Welche Werte messen wir? (z. B. Fluggeschwindigkeit am Ausgang der Brennkammer / Temperatur / Schub)

Hat Ihre Kammer eine Düse? Die Düse des Strahltriebwerks erzeugt den größten Teil des Schubs. Eine Brennkammer allein erhöht nur die Temperatur und hat wenig Einfluss auf Druck und Geschwindigkeit
@DanielKiracofe plant, eine Brennkammer vom Dosentyp zu bauen. Das Design wäre ähnlich. aber die Größe kann etwas abweichen. Ich weiß nicht, welches Instrument ich zur Messung des Ausgangsschubs verwenden soll.
Was ist der Zweck dieser Übung? Während der Schub letztendlich erzeugt wird, weil dem Strom in der Brennkammer Energie hinzugefügt wird, hängt die erzeugte Menge hauptsächlich von den Temperaturen (Einlass, Spitze und Auslass), dem Design der anderen Komponenten (Düse, Turbine und Kompressor) und dem Verhältnis von ab die Wärmekapazitäten des Arbeitsmediums und auch der Strömungsstrom (Beschleunigung eines bereits schnellen Stroms erfordert mehr Energie für den gleichen Impuls). Die meisten sind nicht vom Brennstoff abhängig (die Temperatur ist normalerweise materialbegrenzt) und was (die Energie) tut, ist leicht abzuleiten.
@cat Vielleicht möchten Sie sich mit LNG befassen. Es ist billig und liegt in der spezifischen Energie zwischen Kerosin und Wasserstoff mit einigermaßen guter Energiedichte. Space X scheint es zu gefallen.
Ich nehme an, Sie haben mehr Glück, wenn Sie in einem Ingenieurforum eine Antwort finden.

Antworten (2)

Option 1: Schub ist eine Kraft, und Kraft = Masse * Beschleunigung, und Beschleunigung ist Geschwindigkeitsänderung. Sie müssen also den Massenstrom, die Geschwindigkeit stromaufwärts und die Geschwindigkeit stromabwärts messen. Es reicht wahrscheinlich aus, nur den Luftmassenstrom stromaufwärts zu messen und den Kraftstoffstrom zu messen und den Luftmassenstrom stromabwärts nicht zu messen.

Option 2: Anstatt die Luft zu messen, messen Sie die Reaktionskraft. dh irgendwann müssen Sie Ihren Brennraum stützen. Es wird irgendwo mit dem Boden verschraubt. Wo immer das ist, besorgen Sie sich eine Wägezelle . Das ist etwas, das die Kraft direkt misst.

Aber auch hier würde ich bei jeder dieser beiden Optionen erwarten, dass Ihre Messung des Schubs ziemlich nahe bei Null liegt. Eine Brennkammer wird alleine keinen großen Schub erzeugen. Sie benötigen eine Düse , um eine signifikante Schubkraft zu erzeugen.

Gehen Sie immer von Option 2 aus, denke ich, kein Ersatz für die direkte Messung der Variablen.
Option 2 scheint für mein Experiment besser geeignet zu sein. und ich hatte ein paar Änderungen für die Einrichtung vorgenommen. Anstatt mich für die GTE-Brennkammer zu entscheiden, habe ich einen Pulsjet gebaut und die gleichen 3 unterschiedlichen Kraftstoffe als Variable verwendet

Erstens besteht hier bei einem zu mageren Kraftstoff-Luft-Gemisch echte Explosionsgefahr. Vor langer Zeit füllte mein Lehrer für Naturwissenschaften eine Kaffeekanne mit Erdgas. Die Dose hatte oben und unten ein kleines Loch (Erdgas ist leichter als Luft). Er zündete den Deckel an und tatsächlich brannte die Flamme zu Blau herunter und dann explodierte die Mischung in der Dose (leicht).

Möglicherweise hängt der Schub davon ab, wie viel LUFT Sie in den Behälter rammen können. Alle drei dieser Brennstoffe werden Schub erzeugen. Ein Großteil Ihrer Frage ist bereits bekannt und kann unter bestimmten Impulsen über Raketendatenbanken bezogen werden. Es überrascht nicht, dass Wasserstoff/LOX (flüssiger Sauerstoff) den höchsten Wert ergibt, aber andere flüssige Brennstoffe ergeben eine höhere Energiedichte (pro Volumen). Viele Erststufen von Raketen verwenden Kerosin.

Da dies die Frage ( Wie misst man den Schub, der von der Brennkammer eines Gasturbinentriebwerks erzeugt wird? ) nicht beantwortet , ist es möglicherweise besser als Kommentar geeignet.
Auf einer kleinen, experimentellen Laborwaage sehen Sie einfach, wie viel Gewicht es hebt, genau wie das Pferd von James Watt.
Und jetzt haben Sie den antwortähnlicheren Teil als Kommentar :) Wenn Sie das im Hauptteil näher erläutern würden, hätten Sie eine glaubwürdige Antwort.
@AEHier geht es darum, bevor man in ihre Garage geht und etwas Gefährliches versucht, kann eine kleine Hintergrundrecherche sehr hilfreich sein. Man muss sich nur die bereits bereitgestellten spezifischen Energiedaten zusammen mit spezifischen Impulsdaten aus der Raketentechnik ansehen. Für luftatmende Motoren (von Autos bis hin zu Jets) ist es das A und O, so viel Luft wie möglich hineinzubekommen. Anstatt den Schub von Verbindung X zu messen, muss man nur seine kalorische (Wärme-) Abgabe messen. Die Brenngeschwindigkeit kann ebenso wie der Siedepunkt von Bedeutung sein. Und für den Schub sehen Sie, wie stark er einen Kolben drückt !!!
Ich bin nicht anderer Meinung, aber: Auf dieser Seite geht es darum, Antworten zu bekommen. Es ist kein Diskussionsforum. Es gibt kein Geplauder. Dies ist ein Auszug aus der Tour der Website ( Aviation.stackexchange.com/tour ).
Oh, und dir gehört der Ort? Entschuldigung, ich habe keine spezifischen Schubmessgeräte (oder theoretische) aufgenommen, da der Energiegehalt von Treibmitteln bereits bekannt ist und gefährliche Tests des „Schubs“ nicht erforderlich sind, um dies zu beweisen. Schätzen und respektieren Sie Ihre Meinungen, warum sehen wir nicht, was andere denken. 😊🚯🚯😊
Ich interessiere mich nur für die erklärten Ziele einer Website, auf der ich einige Zeit verbringe. Ich entschuldige mich, wenn Sie das irgendwie ärgert.
Kein Problem, konnte den Emojis nicht widerstehen.
Wie misst man den Schub, der von der Brennkammer eines Gasturbinentriebwerks erzeugt wird?
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