Doorsnede Turbofan

W

Ward

New member
Hallo allemaal,

Als ik het goed voorheb is de compressor divergerend en de turbine convergerend.
Nu als je een doorsnede bekijkt zoals hier: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Jet_engine.svg
Dan blijkt dat de compressor convergerend is en de turbine divergerend. Wat niet zou kloppen wat zo daalt de druk in de compressor en stijgt de druk in de turbine.

Waarom wordt dit dan zo elke doorsnede foto weergegeven?


Ward
 
Op het plaatje dat jij aanhaalt is de compressor inderdaad convergerend en de turbine divergerend. De lucht die het convergerende gedeelte in moet wordt in een steeds smallere ruimte geforceerd waardoor de druk toeneemt, en niet afneemt zoals je zegt. :)
 
Jouw idee klopt naar mijn weten alleen als de snelheid ook kan toenemen. (Wet van Bernoulli). Maar de in de compressor neemt de snelheid niet toe, maar de druk wel.

Jouw idee gaat wel op in een carburator, daar wordt door de convergentie een snelheidsverhoging en drukverlaging veroorzaakt..

De divergentie in de exhaust is om te zorgen dat de lucht niet supersonisch naar buiten komt.

Beetje half antwoord, maar de rest durf ik niet meer met 100% zekerheid te stellen, dus aanvullingen zijn welkom. ;)
 
Ja dat dacht ik ook. Maar ik snap niet waarom, in de ATPL boeken van oxford, de compressor convergerend en de turbine divergerend wordt getekend.
 
Bedacht me idd net na het plaatsen van m'n eerste post dat de lucht in een convergerende buis versnelt, waardoor de druk normaal gesproken afneemt. Het lijkt mij dus dat daarom door de compressorbladen wordt verhinderd dat de snelheid toeneemt, waardoor de luchtdruk wel toe moet nemen.
 
Het plaatje op Wikipedia klopt wel, alleen zijn de pijlen misleidend. De compressor is wel degelijk convergerend. In de compressor wordt de inkomende lucht gecomprimeerd, waarbij een verhoging optreedt in druk en temperatuur. Daarna gaat de gecomprimeerde lucht naar de verbrandingskamer, waar het brandstof/lucht mengsel wordt ontstoken. Vervolgens gaat het gasmengsel door de turbine. De turbine onttrekt arbeid van het gasmengsel dat passeert. De turbine is divergerend, waarbij de druk afneemt. De exhaust is vervolgens weer convergerend.
 
Convergerend-> De druk daalt en de snelheid stijgt
Divergerend-> De druk stijgt en de snelheid daalt.

Dan klopt het toch niet wat je zegt Skymaster
 
wat Ward zegt klopt wel, maar nogmaals alleen als de snelheid stijgt.....(zoals in een venturi)
 
Is het niet zo dat wat Ward zegt alleen geldt voor stoffen die niet samendrukbaar zijn(water)

Wat er bij hoge snelheden(M=0.3 of meer) gebeurt met de lucht is dat de dichtheid verandert, waardoor ook de druk toeneemt. Daarvoor hoeft de snelheid niet te veranderen.

(Helaas heb ik de aerodynamica boeken hier niet tot mijn beschikking, dan had ik t even opgezocht. Dit is wat ik me er nog van kan herinneren)
 
Last edited:
Het feit dat het convergerend is bij de compressor gedeelte is alleen om een zelfde hoeveelheid lucht die er in het begin is en wordt gecomprimeerd over een voor de lucht even grote ruimte te houden.
Het wordt in de compressor wel degelijk gedivergeerd. De snelheid wordt eruit gehaald en de druk stijgt.
Het ziet er dus alleen anders uit.

Voor de turbine en exhaust gedeelte geld hetzelfde eigenlijk maar dan andersom.
 
Het is ook allemaal zo ingewikkeld. Compressor is convergerend om de snelheid te behouden. Zoals gezegd als we de druk zouden verhogen zal de snelheid afnemen met een compressor stall tot gevolg.
 
Sommige van jullie maken de fout door te denken dat Pt (pressure total) constant blijft. Dan geldt inderdaad de wet van bernouilli; Dan moet de luchtstroom versnellen. In dit geval blijft de totale druk niet gelijk, die wordt juist verhoogd met ongeveer factor 1,2 per compressor trap.

Dit is ook 1 van de nadelen van het ontwerp sommige motoren; de kans op compressor stall als je niet genoeg airflow hebt (de snelheid loopt immers uit de lucht vanwege de compressor blades). Rolls Royce motoren hebben bijv geen bleed valves, omdat het een triple spool ontwerp gebruikt, ipv een dual spool ontwerp zoals bij GE en P&W (inferieur ontwerp). Die valves zijn bij het starten nodig om een stall of surge te voorkomen.
 
En door een triple spool te gebruiken heb je minder kracht nodig om de motor op te starten dan een dual spool etc.
 
Wat Maya zegt klopt inderdaad, tussen de compressor stages zitten divergerende stator vanen die de snelheid uit de lucht halen en zo de druk verhogen. Anders zouden we immers ook supersone stromingen in de compressor krijgen wat ook vrij vervelend zou zijn. Aan het einde van de compressor zit er dus veel lucht "compressed" in een kleine ruimte.
 
Jelle heeft het fout. De druk in een axiaal compressor wordt niet verhoogd omdat lucht steeds in een smallere ruimte geforceerd wordt. De druk wordt verhoogd omdat de ruimte tussen de compressorbladen ruimer wordt. De versmalling van diameter is er alleen maar het lagere volume te faciliteren. Als je het bovenaanzicht van een rijtje compressorbladen bekijkt zie je dat er meer ruimte aan de uittreedzijde is vergeleken met de intreedzijde. Misschien ken je de wet van Bernoulli nog. Hogere snelheid door vernauwing geeft een drukverlaging, snelheid verlaging door verwijding geeft een drukverhoging.

ProTagger zit er ook naast. Bleed Valves zijn nodig om te voorkomen dat tijdens de start de luchtstroom snelheid te hoog wordt. Tijdens de startfase werkt een compressor niet efficient en zal de lucht gedeeltelijk versnelt en gecomprimeerd worden. Door dmv bleedvalves een gedeelte van de lucht af te tappen haal je de snelheid van de luchtstroom er uit zodat er verbranding in de verbrandingkamer kan plaats vinden, anders wordt het vlammetje alleen maar uitgeblazen.

Bij 3 spoelen motoren is het makkelijk starten maar een aangename bijkomstigheid. Het grote voordeel is dat de spoelen beter gematched zijn bij de druk fase waar ze in opereren. De derde (HP) spoel heeft een veel hogere omloopsnelheid dan de 2'e (IP) spoel. Over het algemeen heeft een RB211 een compressor minder en is de motor compacter waardoor er minder flex is in de assen. Nadeel is de grotere complexiteit en het gewicht.

Overigens: P&W en GE inferieur ontwerp...da's lef hebben. De gasten die deze dingen ontwerpen en maken zijn bijzonder pienter en weten meer van de materie af dan...jouw en mij en waarschijnlijk de rest van Nederland bij elkaar. Soms steken zaken iets gecompliceerder in elkaar dan iemand met +- 100 uren kan beredeneren.

Overigens Ward, het is een doorsnede van een turbojet, geen turbofan
 
Last edited:
You must log in or register to reply here.
Back
Top