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airliners.de

Strahltriebwerk höhere Leistungsaufnahme im Flug?


01062019

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Die Leistungsaufnahme steigt ja proportional zu Geschwindigkeit.  Wenn ein Strahltriebwerk stillsteht, bewegt sich die Umgebungsluft nicht. Wenn man nun von einem Impuls von 250 m/s pro Kg Luft ausgeht, dann beträgt die Leistungsaufnahme (L = m c² / 2000) = 31,4 KW 

 

Wenn das Strahltriebwerk sich aber in Bewegung (Flug) befindet, haben wir ja eine "Luftströmung". Das bedeutet, wenn wir der Stützmasse (wie oben) denn gleichen Impuls (250 m/s/kg) geben, ist dann der Schub der selbe?  Die Luft ist ja im "Bewegung"



ich meine das so:


Strahltriebwerk im Stillstand:  1 Kg Luft von 0 m/s auf 250 m/s = 31,4 KW und 250 N Schub. 


Strahltriebwerk im Flug (220 m/s) 1 Kg Luft (jetzt) von 220 m/s auf 470 m/s? oder wie sieht das Richtig aus? um 250 N Schub zu erzeugen? Der Schub ist ja nur das Produkt der Geschwindigkeitsdefizit zwischen eintritt- und Austrittsgeschwindigkeit. Wenn die Eintrittsgeschwindigkeit die Fluggeschwindigkeit ist, muss man doch auf die Stützmasse auf 470 m/s beschleunigen. was aber mehr als 4 mal so viel Energie benötigt. 


Ist das so richtig oder sehe ich das Falsch? 
 

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vor 4 Stunden schrieb 01062019:

Ist das so richtig oder sehe ich das Falsch? 
 

 

Sorry - aber Dein Post ist reichlich wirr. Du bringst vieles durcheinander...

Wie Feechen schon erwähnt hat, ist die Geschwindigkeit im Triebwerk von heutigen und ehemaligen Verkehrsflugzeugen ziemlich gleich ob beim Start oder im Reiseflug. Die Strömungsgeschwindigkeit im Triebwerk ist hauptsächlich von den Drehzahl abhängig. Triebwerke von Verkehrsflugzeugen sind kein Rohr, sondern da rotiert ganz viel drin. Bei modernen Verkehrflugzeugen wird der Schub fast nur durch den Fan erzeugt.

 

Was Du meinen könntest sind Staustrahltreibwerke. Das sind Rohre ohne rotierende Teile. Der Impuls der einströmenden Luft ergibt eine Verdichtung der Luft, die dann in der Brennkammer weiter verdichtet wird. Das Ganze funktioniert aber erst ab sehr hohen Geschwindigkeiten. Rechnen lässt sich das nicht über Geschwindigkeiten, sondern über Druck und Therodynamik - viel Spaß dabei.

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Vielleicht habe ich zu schwammig gefragt. Also hier noch mal meine Frage, zu der Leistungsaufnahme von Strahltriebwerken z.B. Staustrahltriebwerk im Stillstand und im Flug. 

Beispiel:

Möchte man mit 1 Kg Stützmasse ein Impuls von 100 N erzeugen, so muss diese Stützmasse (von 0 m/s) auf 100 m/s beschleunigt werden.  Damit hätten wir nach (l = m c² / 2000) 1 Kg/s * 1002 / 2000 = 5 KW 

Bei einem Staustrahltriebwerk im Gegenzug zu einem Raketentriebwerk, kommt die Stützmasse von „Aussehen“ und hat damit eine hohe Strömungsgeschwindigkeit. Wenn als Beispiel angenommen die Stützmasse nach dem Verdichtungsstoß mit 1000 m/s in die Brennkammer geht, dann müsste das Staustrahltriebwerk die Stützmasse von 1 Kg um dem Faktor 100 m/s beschleunigen auf 1100 m/s, um ein Schub von 100 N zu erzeugen… 

Damit hätte man jedoch eine Leistungsaufnahme von 105 KW also 21-mal so viel, für dem gleiche Schub im „Stillstand“ 
(l = m c² / 2000)

1 Kg * 11002 /2000 = 605 KW – (Einlaufgeschwindigkeit) (1 * 10002 / 2000) = 105 KW 

Möchte ich als die Einströmende Luft von 1000 m/s auf 1100 m/s beschleunigen braucht man dafür 105 KW

Ist das so richtig oder sehe ich das Falsch? 

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Falsch,

 

natürlich musst du wie beim Impuls auch beim Energieterm an einer deltabetrachtung interessiert und nicht an absolutwerten.

Da ist das Delta c jeweils relevant:

 

P=0.5 m Delta v^2=0.5 * m *  (v2-v1)^2

Das sind in deinem Beispiel jeweils 5 kW.

 

In der idealen Betrachtung völlig egal ob bei einer Rakete einer Turbomaschine (Turbofan,TurboJet) oder einem Staustrahl..

 

Die einfache Physik bleibt gleich ;)

 

Btw Schau dir mal die Begriffe wie Faktor, Verdichtungsstoß, usw. an. Da musst du noch ein bisschen was lernen ;)

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Hi,

 

Danke für deine Antwort.

Nach der Formal: P=0.5 m Delta v^2=0.5 * m * (v2-v1)^2  komm ich aber ebenfalls auf 105 KW, wenn man die „Einlaufende“ Luft von 1000 m/s auf 1100 m/s beschleunigen will. Und nur auf 5 KW, wenn man von 0 m/s auf 100 m/s beschleunigt?

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On 6/29/2019 at 3:51 PM, 01062019 said:

Hi,

 

Danke für deine Antwort.

Nach der Formal: P=0.5 m Delta v^2=0.5 * m * (v2-v1)^2  komm ich aber ebenfalls auf 105 KW, wenn man die „Einlaufende“ Luft von 1000 m/s auf 1100 m/s beschleunigen will. Und nur auf 5 KW, wenn man von 0 m/s auf 100 m/s beschleunigt?

 

Dann solltest du zunächst die einfachsten Rechneregeln lernen....

Klammer usw.

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Mach dir um meine Rechenkünste keine Sorgen. Mit der Formel komm ich definitiv auf 105 KW und nichts anderes, Wenn man von 1000 m/s auf 1100 m/s beschleunigt.

 

Wie du jeweils auf 5 KW kommst ist mir schleierhaft. Da möchte ich mal dein Rechenweg sehen…

 

Meine Frage ist/war auch eigentlich eine ganz andere….

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Das Stimmt.

 

Ich gebe es zu, meine Eingangsfrage war ggfs. etwas diffus…

 

Mir geht es ja nur darum:

 

Wenn ich ein Ball mit 5 m/s werfe, dann brauche ich dafür die Leistung L1

Wenn ich den Ball jetzt auf 10 m/s Werfe (beschleunige), dann ist das die vierfache Leistung von L1

 

Daher dachte ich das ein Staustrahltriebwerk eine höhere Leistungsaufnahme im Flug haben muss, als im Stillstand. (Und ja, mir ist bekannt das ein Staustrahltriebwerk im Stillstand nicht Funktioniert)

 

Wenn Triebwerk stillsteht oder eine Rakete, die Ihre Stützmasse mitträgt, ist zwischen der Stützmasse und das Triebwerk (Genauer: Brennkammer und Schubdüse) kein nennenswerter Geschwindigkeitsunterschied.

 

Des bedeutet, das dort die Stützmasse praktisch von „0“ beschleunigt wird. Bei Staustrahltriebwerk (auch bei Strahltriebwerken) ist das aber anders, dort kommt vor allem bei Staustrahl… die Stützmasse mit hoher Strömungsgeschwindigkeit an.

 

Will ich jetzt ein Schub erzeugen, muss man die Stützmasse beschleunigen. Das bedeutet doch das sich diese Geschwindigkeit „Eintrittsgeschwindigkeit“ und der „Impuls“ aufsummieren. Also 1000 m/s = Eintrittsgeschwindigkeit + 100 m/s Beschleunigung/Impuls = 1100 m/s. defacto muss hier die Leistung eigentlich 105 KW betragen für 1 KG/s Stützmasse…  

 

Eine Rakete würde aber nur 5 KW brauchen, wenn sie ihre Stützmasse von 1 Kg/s mit „trägt“ und von 0 m/s auf 100 m/s beschleunigt.

 

 

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Am 29.6.2019 um 02:23 schrieb amigo380:

Falsch,

 

natürlich musst du wie beim Impuls auch beim Energieterm an einer deltabetrachtung interessiert und nicht an absolutwerten.

Da ist das Delta c jeweils relevant:

 

P=0.5 m Delta v^2=0.5 * m *  (v2-v1)^2

Das sind in deinem Beispiel jeweils 5 kW.

 

 

Sicher das deine Formel Richtig ist?  Normalerweise müsste es doch: 

111.jpg.30ce86b295a915a6848e2d8abc5b5ff4.jpg

Sein...

 

Damit würde ich auch auf 105 KW kommen und nicht auf 5 KW 

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