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Die letzten Beiträge in diesem Thema

Jojo offline
Möchtegernpilot
 
Ich meld mich hier auch einmal zu Wort - wir belegen gerade Thermodynamik und unserer Prof. scheint Verdichter-Turbinenkombinationen (Gasturbinen) sehr zu mögen:

Also wie schon gesagt: Die Lust wird von einer ganzen Reihe von Schaufeln vorne im Treibwerk auf hohe Drücke verdichtet, dann mit Treibstoff angereichert und verbrannt, im letzten Schritt durchläuft es wieder eine Reihe an Turbinenschaufeln.

Beide Schaufelreihen sind einander mit einer Welle gekoppelt, so das sie immer mit gleicher Drehzahl laufen.
Wie auch schon genannt wird der Verdichter über diese Welle mit der nötigen Energie versorgt, die u.U. einen Großteil der tatsächlich durch die hintere Turbine gewonnenen Energie darstellt.
Interessant ist hierbei auch, was passiert, wenn man allein die Größen und Einstellungen des Verdichter-Turbinen-Verhältnisses variiert:
Ist die Turbine relativ klein und der Verdichter relativ groß, so dass die Turbine nur so viel Energie erzeugt, wie der Verdichter braucht erhalten wir dass, was sich die meisten Menschen wohl unter so einem Triebwerk vorstellen:
Ein Turbojet-Triebwerk
Diese - nur noch in wenigen Fällen überhaupt noch im militärischen Bereich zu findene - erzeugen ihren Antrieb allein durch das ausstoßen von den Gasen aus ihrer Turbine. Faktisch also Abgase, die das Treibwerk schnell verlassen. Dieser Aufbau erzeugt einen besonders hochen Schub, ist aber wehr unwirtschaftlich.

Das andere Extrem findet man meines Wissens in Hubschraubern. Hier wird die Größe der Turbine im Vergleich zu dem Verdichter so (groß) gewählt, dass die Abgase das System idealerweise ohne nennbare Geschwindigkeit und mit Umgebungstemperatur verlassen (wird man in der Praxis nicht vollständig erreichen können). Da der Abgasstrahl also faktisch keine nutzbare Energie mehr hat, muss die Turbine alles "aufgenommen" habe - damit haben wir also an der Welle zwischen der Turbine und dem Verdichter unsere Nutzbare Energie - und leiten sie dann bei unserem Hubschrauber an den Rotor weiter.

Die meisten tatsächlichen Treibwerke von modernen Flugzeugen liegen irgendwo dazwischen(Zweistom- oder Manteltriebwerk): Das Triebwerk hängt wie bei dem Turbojet in "Flugrichtung", so das es unsere Abgase als Vortrieb nutzt, doch die Turbine ist größer gewählt als beim Tubojet:
Wir haben also einen Teil der Energie auch zusätzlich auf der Welle. Diese Energie treibt nun wieder eine Reihe von (oder auch nur einen) Fans an, die in einem zweiten Gehäuse um unsere Gasturbine angeordnet sind.
Somit erreichen wir den Antrieb durch zwei unterschiedliche Wege: einmal unseren Abgasstrahl, zusätzlich aber auch durch die "normale Luft", die aussen herum geht.
Das ganze nennt man Turbofan

Hier findest du zwei Bilder, die einmal ein Turbojet und ein Turbofan-Treibwerk zweigen:
Klick!

Turbofantriebwerke sind deutlich wirtschaftlicher als Turbojet, erreichen aber keine so Teilchengeschwindigkeit wie die Tubojet, was die Höchstfluggeschwigkeit begrenzt

Zusätzlich gibt es noch Turboprop Triebwerke, die wie die Turbinen in den Helikoptern funktionieren, also faktisch den Abgasimpuls kaum nutzen (weil er idealerweise null ist), sondern alles an einen Propeller weiterleiten.

Hierzu findest du ein Bild unter:
Wiki!

Hier findest du auch noch zwei weitere Typen von Staustrahltreibwerken: Staustrahltriebwerk, die aber bisher nur experimentell genutzt wurde, sich aber durch den einfach Aufbau und hohen Impuls auszeichnen (ich glaub aber fast nicht, das die in den nächsten Jahrzehnten mal eine ernsthafte Bedeutung für die Luftfahrt haben werden [vllt. nützen sie ja es in der Raumfahrt ;-) , da sie erst bei hohen Geschwindigkeiten funktionieren.

Zudem steht da noch was über Verpuffungstriebwerke - von denen hab aber keine Ahnung.

Gruß
Jojo
 
stef_germany offline
Seilwindenschlepper
 
hey mad -danke für die Antwort :) ,

wird die Energie mechanisch über eine Welle nach vorne gebracht oder elektrisch, in der Form, dass hinten ein Generator angetriegen wird. Hätte gedacht, dass das auf letztere Art geht aber es gibt ja wie du sagst auch kleine Modellturbinen, wo ich mir das nicht so recht vorstellen kann.

Und wie war das Praktikum bei bei JETCAT. Wie bist du da hingekommen und was durftest du dort machen? Auf die Idee bin ich noch gar nicht gekommen das man ja Praktika auch bei einem Modellbauhersteller machen könnte. (kannst ja mal bischen im Unterforum Berufseinstieg/Praktikum darüber erzählen)
 
mad_doc offline
Frisch reingestolpert
 
Hi, was ich in meinem Praktikum bei der Modellflugtribwerk-Firma Jetcat gelernt habe ist, dass die Energie, die durch die Verbrennung frei wird zu 3/4 über die hintere Turbinenstufe durch die Welle nach vorn geleitet wird um dort die Luft zu verdichten. Nur 1/3 wird effektiv in Schub umgewandelt.

2 allgemeine Prinzipien sind zu unterscheiden:
-Schub durch Impulsaustausch (Strahltriebwerk, Raketenmotor, Booster, Rückstoß eines Gewehrs)
-Schub durch Druckunterschied (Vortrieb, Auftrieb,ect.)

Je nach Anwendungen gibt es unterschiedliche Auslegungen. So gibt es die sogenannten Turboprop-Maschinen oder Helikopterturbinen, die nahezu kein Impulsschub liefern da primär die Wellenleistung für einen Propeller/Rotor genutzt wird. Aber um wirklich hohe Flug-Geschindigkeiten zu ereichen ist das Prinzip nicht geeignet.
Die Ausströmgeschwindigkeit der Teilchen ist der Schlüssel!

Gruß,

mad_doc
 
stef_germany offline
Seilwindenschlepper
 
yeah cool. btw hat der ein Glück eine LRT-Frau erwischt zu haben^^ :)
 
Martin Henke offline
Ballonfahrer
 
Ich melde mich auch nochmal kurz zu Wort. Mein neuer Mitbewohner und seine Freundin studieren auch Luft- und Raumfahrttechnik im fortgeschrittenen Semester mit den Fachrichtungen Flugzeugbau (Er) und Triebwerkbau (Sie). Ich hab die schonmal gefragt, aber die Antwort kann ich leider nicht so wiedergeben, da die, zumindest für mich, nicht gerade einfach war. Momentan sind die auch noch im Klausurstress, aber ich frag mal ob die nach den Klausuren eine möglichst allgemeinverständliche Antwort geben können -)
 
Johann offline
Neues Mitglied
 
sry hatte es hier kurzerhand mit der Luftdichte verwechselt - sollte so spät nicht versuchen logisch zu denken :D
 
stef_germany offline
Seilwindenschlepper
 
höhere Temperatur = größere Teilchenschwingungen bei gleichem Volumen = höherer Druck? !
 
Johann offline
Neues Mitglied
 
ein propeller erzeugt vortrieb, während die turbinengebläse dazu dienen große luftmassen zu "schaufeln" (wozu ein propeller in dem maße nicht in der lage ist)... der druck der außströmenden luft kann nicht größer sein, da sie wärmer ist als die einströmende luft... es gilt ja: höhere temperatur = geringerer druck!
 
stef_germany offline
Seilwindenschlepper
 
ok danke,
aber dann kann der Druck mit dem die Luft hinten rausströmt nicht größer sein als der Druck, den der Fan aufbaut? Warum nimmt man dann nicht gleich einen Proppeller?
 
Johann offline
Neues Mitglied
 
Also, kurzzusammenfassung: Die Luft wird durch den FAN angesaugt und durch verschiedene Gebläsestufen stark verdichtet. Diese Hochverdichtete Luft hat nun einen sehr hohen Druck, mit dem sie in die Brennkammer strömt wo Kerosin eingespritzt und gezündet wird - es ensteht ein plötzlich starker Anstieg an Wärmeenergie durch die zündung und die Luft schießt aus der Brennkammer hinaus und durchläuft weitere Luftschaufeln - die eigentliche Turbine, die wiederum den Kompressor antreibt - und strömt dann am Ende mit um die 600°C aus der Turbine... so das war die wirklich kurze Laienerklärung xD
eigentlich wollte ich dieses Semester "Strömungsmaschinen" belegen, hat aber leider ned hingehauen
 
stef_germany offline
Seilwindenschlepper
 
Hiho,
Kann mir jemand die Funktion von so einer Flugzeugturbine erklären? Also vom Prinzip her, wird ja Kerosin mit Luft verbrannt und nach hinten ausgestoßen wodurch der Vortrieb entsteht. Habe mich aber immer gefragt warum die heiße Luft nur nach hinten ausgestoßen wird und nicht wieder "zurück" vornraus, wodurch der Vortrieb wieder zunichte gemacht werden würde?
 


     
   

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