Ich glaube, ich verstehe, dass Einlässe dazu da sind, den Luftstrom zu verlangsamen und den Druck zu erhöhen, um ein Abwürgen der Kompressoren zu verhindern. Wenn dies der Fall ist, verstehe ich nicht, wie die Gondel oder der Einlass dies erreichen?
Hat es etwas mit dem Verhältnis von Druck, Geschwindigkeit und Fläche zu tun?
Ich suche nur nach einer Erklärung für Strahltriebwerke, die unterhalb des Überschallbereichs arbeiten.
Unterschallgeschwindigkeit macht den Einlass selbstregulierend. Fügen Sie stumpfe Kanten hinzu, und der Einlass funktioniert für eine Vielzahl von Motor- und Fluggeschwindigkeiten, wie er sollte.
Ein Einlass ist immer ein Kompromiss. Daher ist er um einiges größer als im Reiseflug nötig, um die Verluste bei niedriger Geschwindigkeit gering zu halten. Bei niedriger Fluggeschwindigkeit und Vollgas benötigt das Triebwerk viel mehr Luft, als in den Einlass strömt, ohne dass das Triebwerk aktiv Luft ansaugt. Die Strömungslinien laufen von einem viel größeren Erfassungsbereich zusammen, wenn sie auf der Einlassfläche und dem Staupunkt liegen am Außenrand der Einlauflippe.
Beobachten Sie, was passiert, wenn ein Flugzeugmotor an einem regnerischen Tag mit Pfützen auf dem Boden hochfährt. Wenn der Motor die volle Drehzahl erreicht, fängt er an, sogar das Wasser in den Pfützen unter dem Einlass aufzusaugen! Einige Stromlinien kommen sogar von hinten , wickeln sich um die Einlasslippe und werden angesaugt. Mit Wassertröpfchen darin sind sie tatsächlich sehr gut sichtbar.
Bei hoher Geschwindigkeit ist der Erfassungsbereich viel kleiner als die Einlassfläche. Nur die zentrale Stromlinie bleibt gerade, alle anderen weichen von dieser zentralen Stromlinie ab und jetzt liegt der Staupunkt an der Innenkante der Einlasslippe. Stromlinien, die den Einfangbereich begrenzen, fließen um die Lippe herum und entlang der Außenseite der Gondel. Diese Divergenz der Stromlinien wird durch den Druckanstieg vor dem Einlass verursacht, wenn die Luft verlangsamt wird und kinetische Energie gegen statische Energie austauscht. Dies geschieht sogar ohne Reibungsverluste, sodass die effizienteste Kompression eines Einlasses davor stattfindet (bei Unterschallströmung - Überschallgeschwindigkeit beseitigt diesen Luxus).
Die Luftgeschwindigkeit an der Kompressorfläche ist bei gleicher Gaseinstellung ziemlich konstant , unabhängig von der Fluggeschwindigkeit. Daher ist der Druck an der Kompressorfläche bei niedriger Fluggeschwindigkeit niedriger als der Umgebungsdruck (weil Luft beschleunigt werden musste) und bei hoher Fluggeschwindigkeit höher.
Für einen Unterschall-Lufteinlass ist das optimale Design eines, bei dem der Durchmesser des Einlasses eine Strömungsrate aufnimmt, die der Strömungsrate der Luft durch die erste Stufe des Kompressors entspricht, wenn das Flugzeug unter Reiseflugbedingungen betrieben wird. Dies bedeutet, dass es Stromlinien geben wird, die genau auf der Lippe des Einlasses bei normalem Einfall enden; alle Stromlinien innerhalb der Lippe treten in den Einlass ein und alle Stromlinien außerhalb der Lippe fließen um die Außenseite der Triebwerksgondel herum.
Ralf J