Wie unterscheiden sich Kondensstreifen zwischen kolbengetriebenen Flugzeugen und Düsenflugzeugen?

Basierend auf dieser Frage interessierte ich mich dafür, wie sich Kondensstreifen zwischen Düsentriebwerken und kolbengetriebenen Triebwerken vergleichen lassen.

Wenn ich Bilder wie diese aus dem Zweiten Weltkrieg sehe, frage ich mich, was die signifikanten Unterschiede in den Kondensstreifen sind, die von den beiden verschiedenen Arten von Motoren erzeugt werden.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

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Was die Kondensstreifen betrifft, gibt es kaum Unterschiede zwischen denen, die von verschiedenen Flugzeugen gebildet werden. Kondensstreifen entstehen, wenn sich die Umgebungsluft (die normalerweise kühler ist) mit dem heißen, feuchten Abgas vermischt. Dies geschieht normalerweise in großen Höhen.

Ein Unterschied kann darin bestehen, dass die von beiden Motoren emittierten unterschiedlichen Partikel (z. B. Ruß) unterschiedlich sein können. Diese Partikel wirken in großen Höhen als Kondensationskerne für den Wasserdampf. Aus FAA's Aviation Emissions, Impacts & Mitigation A Primer :

Die Rußpartikel in Reiseflughöhe interagieren mit anderen Chemikalien wie Schwefelsäure und Salpetersäure, um kleine Partikel zu bilden, die als Keimbildungsstellen für die Kondensation von Wasserdampf dienen, der unter bestimmten Bedingungen in der oberen Atmosphäre vorhanden ist, um größere Partikel zu bilden, um Kondensstreifen oder Kondensstreifen zu bilden. kurz.

Ich würde zwar vermuten, dass die (älteren) Kolbenmotoren mehr von diesen Partikeln emittiert haben, aber die einzige Studie, die ich online finden konnte, zeigt, dass die Partikelemissionen bei Gasturbinenmotoren und Flugkolbenmotoren mit bleifreiem Benzin ähnlich sind (wenn auch deutlich höher in bei älterem, verbleitem Benzin, wie es im Zweiten Weltkrieg verwendet wurde).

Kolben gegen Gasturbine 1

Kolben gegen Gasturbine 2

Beide Bilder aus Microphysical and Chemical Properties of Nanoparticles emitted by Flight Engines von Claus Wahl, Theo Rindlisbacher und Lars Hjelmberg

Dies würde bedeuten, dass der Effekt der Partikelemissionen auf die Kondensstreifenbildung derselbe gewesen wäre. Es gibt jedoch noch einen weiteren Faktor – die Höhe. Im Allgemeinen fliegen die (modernen) Strahltriebwerke viel höher als ihre Gegenstücke mit Kolbentriebwerken – die Kondensstreifen, die Sie in den Bombern des Zweiten Weltkriegs sehen, werden von aufgeladenen Triebwerken gebildet, die in großer Höhe fliegen, um der Flugabwehr zu entkommen. Wie @ymb bereits angemerkt hat, variieren auch die Größe / Form und Anzahl der Auspuffe zwischen Kolben- und Gasturbinentriebwerken.

Obwohl der Mechanismus der Kondensstreifenbildung bei Kolben- und Gasturbinentriebwerken derselbe ist, liegt der Unterschied zwischen ihnen in ihrer Größe/Form pro Triebwerk und ihrem Betriebsbereich.

Ich finde keine Vergleichsstudien. Gleiches gilt für Studien nur an Kondensstreifen von Kolbenmotoren. Höchstwahrscheinlich wäre eine solche Studie während des Zweiten Weltkriegs von belangloser Bedeutung gewesen.

Ich kann also nur spekulieren. Ein einzelner Kondensstreifen wird aufgrund der Abgasgröße kleiner sein. Aber auch viele kleine pro Motor, bezogen auf die Anzahl der Auspuffanlagen.

Diese Motoren waren Bestien, zweistufiger, zweistufiger Ladeluftkühler mit Superturboaufladung, also gingen sie durch ein beträchtliches Luftvolumen und trugen zu einer vergleichbaren Feuchtigkeit als Verbrennungsnebenprodukt bei.

Das Abgas war auch schnell und trug zur Kondensation bei, da der Druck abfallen würde.

Der Merlin verbrauchte bei voller Leistung ein enormes Luftvolumen ... wobei die Abgase mit 2.100 km / h austraten - Wikipedia

Also, zahlreiche winzige Kondensstreifen, die entweder zu einem gestreiften Kondensstreifen beitragen, wie die Bilder vermuten lassen. Oder wenn die Bedingungen stimmen, verbinden sie sich zu einem Kondensstreifen pro Flugzeug.

Der Merlin verbrauchte außerdem 40 Liter Öl pro Stunde. Dieses Öl ging als feiner Nebel in den Abgasstrom und erzeugte viele Kondensationskerne. Nur wenig Wasser aus dem Verbrennungsprozess war nötig, um fast gesättigte Luft in eine dicke Wolke zu verwandeln.