Spiegel-Artikel: Wenn in 11.000 Metern Triebwerke vereisen..

[TMC]

recht interessanter Artikel finde ich:

 

http://www.spiegel.de/spiegel/0,1518,547335,00.html

 

könnte das evt. auch einer der Gründe für die häufigen Probleme in letzter Zeit bei der B777 sein?

[Marcus]

Servus,

also ich kann das nicht wirklich glauben. In dem Artikel steht zum Beispiel geschrieben, dass es zu Vereisungen vor der Brennkammer kommen kann. Frage mich dabei jedoch wie das gehen soll, wenn man dort durch die starke Komprimierung schon mehrere Hundert Grad Celsius hat? Da wurde glaube ich etwas falsch übersetzt oder recherchiert.

[B737-300]

na das wurde in dem Artikel (mal wieder, oder fast wie immer ;-) ) unglücklich wiedergegeben.

 

Hinter den großen Luftschaufeln (fan blades), unmittelbar vor

der heißen Brennkammer. Das da noch ein bißchen was dazwischenliegt (Kompressorstufen) geht aus diesem Satz natürlich nicht hervor.

Ich hatte auch mal eine Vereisung der Rückseite der Fanblades und am Boden beim outsidecheck nicht selten blöde geguckt. (Trotz eingeschaltetem engine antiice)

 

Der große Fan stellt sicher, dass dem Triebwerk die großen Mengen Luft zugeführt wird, die dann in den jeweiligen Kompressorstufen verdichtet werden, bis sie letztlich zur Brennkammer gelangen. Dabei darf man nicht vergessen, dass das Ganze eine ziemlich diffiziele pysikalisch, aerodynamische und mathematische Angelegenheit ist. Wenn sich jetzt irgendwo in diesem komplexen Gebilde Eis bildet (Fan, Rotor, Stator) wird es "interessant". Dem glaubte man bis dato entgegenwirken zu können, indem die Triebwerkseinlässe beheizt werden (und somit die dann über den Fan zugeführte Luft). Ab einer bestimmten Temperatur kann (steht auch so in dem Artikel) die Luft keine Feuchtigkeit mehr aufnehmen und eine Eisverhütung erscheint somit obsolet.

 

Ich denke der Denkansatz mit den Konvektionszellen, die bis in große Höhen hinaufreichen ist schon richtig und das Problem scheint hierbei zu sein, dass aufgrund der hohen Vertikalgeschwindigkeit die Luftmassen in der Höhe nicht schnell genug auskühlen und offensichtlich (obwohl es aufgrund der Aussentemperatur nicht so sein dürfte) immer noch Feuchtigkeit vorhanden ist.

[bravohgt]

Wenn ich da mal kurz einklinken darf

 

Der große Fan stellt sicher, dass dem Triebwerk die großen Mengen Luft zugeführt wird, die dann in den jeweiligen Kompressorstufen verdichtet werden, bis sie letztlich zur Brennkammer gelangen.

 

Das stimmt so leider nicht ganz. Ein großteil der Luft wird ja am eigentlichen Kerntriebwerk vorbeigeleitet und bildet den sog. Mantelstrom in das Kerntriebwerk gehn nur etwa 20-25 % der vom Fan geförderten Luft ( wenn wir jetzt mal von einem modernen TWk. wie z.B. dem V2500 oder CFM 56 ausgehen). Tatsächlich wir bei niedrigen Drehzahlen sogar eine Menge aufwand getrieben um vom Fan in das Kerntriebwerk geförderte Luft wieder los zu werden. Rein von der Konstruktion des Kerntriebwerkes wäre es ohne Fan sogar wesentlich leichter nur erzeugt der nunmal einen Großteil des Schubes.

 

 

 

Dem glaubte man bis dato entgegenwirken zu können, indem die Triebwerkseinlässe beheizt werden (und somit die dann über den Fan zugeführte Luft).

 

Das Engine Anti Ice hat noch nie die aufgabe einer Luftvorwärmung gehabt dafür ist es auch garnicht ausgelegt und könnte es wohl auch nicht bei dem enormen Luftdurchsatz lediglich der Einlass an sich soll so weit erwärmt werden das sich hier kein Eisansatz bilden kann der dann abplatzt und die Fan Blades beschädigt.

[MD11-MECH]

Ich hatte auch mal eine Vereisung der Rückseite der Fanblades und am Boden beim outsidecheck nicht selten blöde geguckt. (Trotz eingeschaltetem engine antiice)

 

Das Engine Anti Ice beheizt aber nur die Nasenkante der Engine Nosecowl und verhindert so hier den Eisansatz, dadurch wird nicht die komplette Luft im Einlaß wärmer gemacht. Bei den meisten Motoren wird die warme Luft nachdem sie ihren Dienst versehen hat außen am Triebwerk abgeleitet.

 

Ich gebe dir aber Recht das der Artikel sehr unglücklich geschrieben ist.

[B737-300]

Ein großteil der Luft wird ja am eigentlichen Kerntriebwerk vorbeigeleitet und bildet den sog. Mantelstrom in das Kerntriebwerk gehn nur etwa 20-25 % der vom Fan geförderten Luft ( wenn wir jetzt mal von einem modernen TWk. wie z.B. dem V2500 oder CFM 56 ausgehen).

 

ok, dass ist natürlich absolut richtig. Vielleicht habe ich das etwas zu simplifiziert widergegeben. Unterschied zwischen Turbojettriebwerken der frühen Generation (relativ kleiner "fan") und heutigen Turbofans (großer Fan, der den Großteil des Schubes erzeugt)

 

Tatsächlich wir bei niedrigen Drehzahlen sogar eine Menge aufwand getrieben um vom Fan in das Kerntriebwerk geförderte Luft wieder los zu werden. Rein von der Konstruktion des Kerntriebwerkes wäre es ohne Fan sogar wesentlich leichter nur erzeugt der nunmal einen Großteil des Schubes.

 

 

 

auch hier absolute Zustimmung. Tatsächlich wird der hohe Luftdurchsatz (bedingt durch den großen Fan) vom Kerntriebwerk nicht benötigt und deshalb vorbeigeführt.

 

Das Engine Anti Ice hat noch nie die aufgabe einer Luftvorwärmung gehabt dafür ist es auch garnicht ausgelegt und könnte es wohl auch nicht bei dem enormen Luftdurchsatz lediglich der Einlass an sich soll so weit erwärmt werden das sich hier kein Eisansatz bilden kann der dann abplatzt und die Fan Blades beschädigt.

 

Chapeau :-) ich dachte zumindest ein wenig

 

gar nicht so einfach, komplexe Vorgänge mit wenigen Worten zu beschreiben ;-)

[bravohgt]

Noch viel schwieriger ist es daraus nicht einen Text zu machen der voll von englischen Fachbegriffen ist. Erschreckend wie lange man teilweise überlegen muss um das richtige deutsche Wort dafür zu finden ;o)

[nochda1]

Wenn man jetzt mal ins Lehrbuch schaut: http://upload.zeugs.info/get/1288030750486...8f8/AntiIce.pdf , dann erfährt man, dass es bei Temperaturen unter -15 °C sehr unwahrscheinlich ist, dass es zu Eisansatz kommen kann.

 

Verkehrsflugzeuge fliegen meist in Höhen von 8.000- 11.000m Höhe und dort sind Temperaturen von -50°C bis -56°C !

[Nieswurz380]

entspricht mehr als 100 Fälle in 10 Jahren nicht in Relation "sehr unwahrscheinlich"?

[744pnf]

Wenn man jetzt mal ins Lehrbuch schaut: http://upload.zeugs.info/get/1288030750486...8f8/AntiIce.pdf , dann erfährt man, dass es bei Temperaturen unter -15 °C sehr unwahrscheinlich ist, dass es zu Eisansatz kommen kann.

 

Verkehrsflugzeuge fliegen meist in Höhen von 8.000- 11.000m Höhe und dort sind Temperaturen von -50°C bis -56°C !

 

Kennst du den Unterschied zwischen Static Air Temperature (SAT) und Total Air Temperature (TAT)? Die -50°C bis -56°C beziehen sich auf erstere die -15 °C wohl eher auf letztere. TAT ist aufgrund der Reibung im Flug immer höher als SAT.

[nochda1]

Ich weiß jetzt zwar nicht, was die TAT und SAT für einen Einfluss haben sollen?

Für eine Eisbildung bedarf es entsprechender Feuchtigkeit!

 

"Der Wasserdampfdruck nimmt mit zunehmender Höhe und damit abnehmender Lufttemperatur zunächst sehr rasch und dann ab drei Kilometern nur noch langsam ab. In zehn Kilometern Höhe beträgt er dann nur noch etwa ein Prozent des Bodenwertes." Zitat Wetterlexikon

[744pnf]

Ich weiß jetzt zwar nicht, was die TAT und SAT für einen Einfluss haben sollen?

Mit den Hinweis auf diesen Unterschied habe ich versucht, darauf hinzuweisen, dass Du beim vorherigen Posting Äpfel mit Birnen verglichen hast.

 

 

 

Für eine Eisbildung bedarf es entsprechender Feuchtigkeit!

 

"Der Wasserdampfdruck nimmt mit zunehmender Höhe und damit abnehmender Lufttemperatur zunächst sehr rasch und dann ab drei Kilometern nur noch langsam ab. In zehn Kilometern Höhe beträgt er dann nur noch etwa ein Prozent des Bodenwertes." Zitat Wetterlexikon

Alles was Du bzw. Dein Wetterlexikon schreiben stimmt nur sprechen wir hier vom Zustand im inneren eines Triebwerks und damit (im Gegensatz zum Wetterlexikon) nicht gerade von Druck- und Temperaturverhältnissen in der freien Atmosphäre (und dass eine Druckveränderung etwas bezüglich der Aufnahmefähigkeit von Feuchtigkeit durch die Luft bewirkt sieht man ja bei Klappen oder Tragflächenspitzen an jedem feuchten Morgen im Endanflug).

[nochda1]

Hmm, wenn in entsprechender Höhe sehr geringe Feuchtigkeit herrscht, woher soll dann das TW zusätzliche Feuchtigkeit aufnehmen?

 

Okay, die TAT bei -56°C und einer Reisegeschwindigkeit von 0.8M liegt um die -49°C.

[Nieswurz380]

Wieviel Liter braucht es denn dafür? Wieviel Liter Wasser gehen denn so bei 1% Luftfeuchtigkeit in der Sekunde durch ein Triebwerk?

[MALMOTH]

Wieviel Liter braucht es denn dafür? Wieviel Liter Wasser gehen denn so bei 1% Luftfeuchtigkeit in der Sekunde durch ein Triebwerk?

Beim V2527A5 (A320-232) ist der Mass Flow ca 8000 lbs/sec und das Bypassration 4.78:1. Also ca 4000 kg Luft pro Sekunde.

Aber um mal auf die BA 777 zu kommen. So weit ich es verstanden habe, war es Fuel nach einem Langstreckenflug stark unterkühlt, der dann beim Descent gefroren ist und die Regelgeräte blockiert hat.