Was ist eine normale EGT-Reichweite eines Strahltriebwerks?

Turbofan ohne Nachbrenner

Bei Triebwerken ohne Nachverbrennung beträgt die Austrittstemperatur innerhalb der Düse etwa 600 °C bei vollem Dauerschub. Wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist, wird für denselben Schub weniger Heizenergie benötigt und die Austrittstemperaturen sind niedriger. Die maximale Temperatur für einen bestimmten Motor ist jedoch unabhängig von der Höhe und durch die Materialien im Inneren des Motors gegeben. Im Flug kann das kontinuierliche Maximum höher sein als am Boden, wenn die Kühlung durch die Außenströmung weniger effektiv ist.

Temperaturprofil in der Ferne

Dieser Bericht liefert Ergebnisse von Bodenmessungen am Pratt & Whitney JT8D der Douglas DC-9 und zeigt, wie schnell die Temperatur hinter dem Flugzeug durch Vermischung und Strahlung sinkt.

^{Düsentemperatur hinter einer DC-9 bei Startleistung. Bildquelle . _}

^{Düsentemperatur hinter einer DC-9 im Leerlauf. Bildquelle . _}

Mit Nachbrenner

Mit vollem Nachbrenner verbraucht der Motor etwa fünfmal so viel Kraftstoff wie im Trockenlauf, und das zeigt sich in der Abgastemperatur. Dieser Bericht beschreibt Messungen von Düsendrücken und -temperaturen an einem der F-404- Triebwerke von General Electric, die im X-29-Programm verwendet werden . Das folgende Diagramm stammt aus dem Bericht und zeigt Zusammenfassungen der Abgasstrahltemperatur in der horizontalen Mittellinie für verschiedene Leistungseinstellungen (PLA = Winkel der Leistungsstufe; 120° ist voller Nachbrenner und 87° ist militärischer Schub).

^{Düsentemperaturmessung des Nachverbrennungsmotors GE F-404. Quelle .}

Die Testbedingungen waren 30.000 Fuß Höhe und Mach 0,3, simuliert in einer Höhenkammer. Die Temperaturen wurden mit einem Rechen nur wenige Zentimeter hinter der Triebwerksdüse gemessen. Beachten Sie, dass die Temperaturen in Rankine angegeben sind ; das Maximum von 3800°R ist 1838°C. Der Nachlauf des Mittelkörpers des Triebwerks verursacht niedrigere Temperaturen in der Mitte des Strahls bei XSRL = 0. Die Düsenkante befindet sich bei 12,7 Zoll von der Mitte; Aufgrund der Symmetrie ist nur eine Hälfte des Strahltemperaturprofils gezeigt.

Die Abgastemperatur eines Strahltriebwerks hängt von einer Reihe von Parametern ab, wie z.

• Die Betriebsbedingungen
• Ob Nachbrenner verwendet wird oder nicht
• Der Zustand des Motors
• Art des Motors (ob Low- oder High-Bypass-Turbofan usw.)

Ohne Nachbrenner liegt die Abgastemperatur bei 600-650°C$^{\circ}$C, die bis 1500 geht$^{\circ}$C mit Nachbrenner. Die folgende Abbildung zeigt die Daten für das Turbofan-Triebwerk J79 mit niedrigem Bypass von General Electric.

Quelle: www.aircraftenginedesign.com

Bei Turbofan-Triebwerken mit hohem Bypass ist die Abgastemperatur etwas niedriger, normalerweise um 500-600$^{\circ}$C. Die Abbildung zeigt beispielsweise die Temperaturänderung im Motor PW 4000.

Quelle: web.mit.edu

Die Temperatur des Motors wird von den verwendeten Materialien bestimmt, insbesondere von den Turbinentemperaturen (und der Kühlmethode), und nicht viel von den äußeren Bedingungen. Daher ist die Turbinengastemperatur die höchste Temperatur in Strahltriebwerken und der begrenzende Faktor.

Die Abgastemperatur ist ein Parameter zur Messung des Motorzustands. Eine hohe EGT für einen bestimmten Schub (durch einen Motor) ist ein Zeichen dafür, dass der Motor aufgrund von Verschleiß rotierender Komponenten usw. mehr Kraftstoff für den gleichen Schub benötigt, und der Motor muss möglicherweise überprüft werden.