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Hot Start


Stefftec

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Hey zusammen, 

Ich komme mit einer Sache noch nicht wirklich zurecht, bei einem hot start von einem triebwerk sind die Temperaturen zu hoch, die werden meistens durch eine nicht ausreichende kühlung von n2 erreicht (korrigiert mich wenn ich falsch liege) allerdings frage ich mich, die n2 Welle komprimiert die Luft doch und erhitzt sie somit auch sehr stark, wie soll denn dann noch die Abgase gekühlt werden, kann mir einer dies etwas näher erläutern? 

Bearbeitet von Stefftec
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Oha da ist aber einiges durcheinander geraten.

 

1. Ein Hot Start ist ein Startversuch bei dem das EGT Limit überschritten wird. EGT steht für Exhaust Gas Temperature und stellt meistens die Temperatur des Gasstromes NACH dem Triebwerk an Station T5 bzw. T4.9 da ggf aber auch zwischen den Wellensystemen.

 

2. Der Abgasstrom wird NICHT gekühlt. Gekühlt werden nur Bauteile die dem Abgasstrom und seinen hohen Temperaturen direkt oder auch indirekt ausgesetzt sind. Beispielsweise Turbinenblades und Vanes. Das hat aber nichts mit einem HOT Start zu tun. Kühlen bedeutet hier auch nicht das da etwas kaltes genutzt wird sondern nur etwas kühleres als die Ausgangstemperatur.

Die verdichtete Luft am ausgang des Hochdruckkompressors kann durchaus 500-600 °C betragen ist aber halt immer noch deutlich weniger als die >1500°C in der Brennkammer. https://vdocuments.mx/v2500-gf-issue-01.html  Da sind auch Airflowdiagramme drin am beispiel des V2500.

 

3. Ein Hot Start entsteht wenn entweder zu viel Kraftstoff in der Verbrennung zugeführt wird beispielsweise verzögerte Zündung des Gemisch und somit unverbrannter Kraftstoff im Brennkammer/Turbinensystem oder auch tropfende Kraftstoffdüsen wodurch eine undiffinierte Kraftstoffmenge schlagartig verpufft oder aber auch ein schlecht ansprechendes Rotorsystem N1 wodurch der Luftstrom im Kerntriebwerk gedämpft wird. 

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OK gut allerdings frage ich mich wie die Brennkammer gekühlt werden soll wenn doch die komprimierte Luft direkt mit Kerosin verbrannt wird? Weil weit kommt die Luft mit 600 Grad nicht es wird ja direkt verbrannt 

Bearbeitet von Stefftec
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Nur ein Bruchteil geht als Primärluft direkt von vorne in die Brennkammer und wird mit Kerosin vermischt und dient der eigentlichen Verbrennung. Der deutlich größere Teil tritt als Sekundärluft von der Seite durch Löcher in die Brennkammer ein und bildet eine Filmkühlung über dem eigentlichen Brennkammermaterial. Triebwerke laufen mit hohem Luftüberschuß.

Bearbeitet von zerogt
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Du solltest dir bitte erstmal die Grundfunktion eines Strahltriebwerk bewusst machen. Das würde für alle Fragen die du stellst, zu einem Großteil dazu beitragen, dir ein Teil der Antworten selber geben zu können.

 

Es wird ca 75% der durchgesetzten Luft zu Kühlungszwecken genutzt. Nur ein Bruchteil der Luft wird für die Verbrennung genutzt. 

Bearbeitet von wartungsfee
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okay das heißt, auch von der Luft  die in das Kerntriebwerk strömt wird nur ein kleiner Teil verbrannt und der Rest dient zur Kühlung?   Ich danke euch erstmal , falls jemand noch einen Querschnitt hat in dem man die Kühlung im Kerntriebwerk besser sieht dann kann er das sehr gerne reinstellen,(würde mir warscheinlich mehr helfen) und damit ich das nochmal richtig verstehe die Sekundärluft von der alle reden hat nichts mit der Luft zu tun die um den äußeren Teil um das Kerntriebwerk strömt oder? also ich meine die die der Fan einsaugt

 

Bearbeitet von Stefftec
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Nein, ein großer Teil der durch das Kerntriebwerk geht, wird für die Klimaanlage angezapft. Die Luftmenge für die interne Kühlung ist eher gering.

 

Wenn es es Dich interessiert, hier findest Du viele Piloten-Handbücher:

http://www.smartcockpit.com/larger-free-online-aviation-library.html#.Xm-83OO1I1I

 

Darf man fragen, warum Du so viel Interesse an diesen Details hast? Machst Du eine Ausbildung?

 

Gruß 

Alex

 

 

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Hey ich danke dir für die Antwort , nein ich mache keine Ausbildung wenn ich ehrlich bin , bin ich erst 14 Jahre alt , ich interessiere mich generell sehr für Naturwissenschaft und speziel auch für Flugzeuge, deswegen will ich wirklich viel lernen von euch und ich hoffe ihr nehmt es mir nicht übel wenn ich zu viel frage

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vor 2 Stunden schrieb SWA:

Nein, ein großer Teil der durch das Kerntriebwerk geht, wird für die Klimaanlage angezapft. Die Luftmenge für die interne Kühlung ist eher gering.


Entschuldige, aber das ist Quatsch. Bleed Air für Aircondition und Pressurization ist um und bei maximal 5% der durchgesetzten Luftmasse. Je nach Triebwerk und angeforderter Bedingungen. Von den theoretischen 95% Rest sind grob 75% zur Kühlung vorgesehen. Von den 75% sind bis zu 5 bis 15% für die interne Kühlung des Kerntriebwerkes von nöten. Der Rest kühlt die Brennkammer (bzw zentriert die Flamme) und sorgt dafür das die Brennkammer nicht schmilzt. Anschließend durchmischt sich die Kühlluft mit den Brenngasen. Ab hier kommt die interne Bleed Cooling Air (die angesprochenen 5 - 15%) in Arbeit, welche die Turbinenstufen kühlen.

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Wenn ich das also richtig verstanden habe dann sind 5% für die Klimaanlage und das zapfluft System? Wie viel sind dann für die eigentliche Verbrennung? 

 

Und ich hab noch eine Frage die cooling air, wird die außen um das kerntriebwerk geleitet und läuft dann in die türbinen und kühlt diese? 

Bearbeitet von Stefftec
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  • 4 Wochen später...
Am 16.3.2020 um 22:34 schrieb Stefftec:

"theoretischen 95% Rest sind grob 75% zur Kühlung"

 

Kannst du mir beantworten was mit den restlichen 20% passiert? 

Am 16.3.2020 um 22:13 schrieb Stefftec:

Wenn ich das also richtig verstanden habe dann sind 5% für die Klimaanlage und das zapfluft System? Wie viel sind dann für die eigentliche Verbrennung? 

 

 

 

Am 16.3.2020 um 22:13 schrieb Stefftec:

Und ich hab noch eine Frage die cooling air, wird die außen um das kerntriebwerk geleitet und läuft dann in die türbinen und kühlt diese? 

Die cooling air wird am Kompressor abgezweigt und durch extra Rohre außen am core vorbei geleitet. An der richtigen Stelle geht die Luft dann wieder in den core rein.

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Die cooling air für die Brennkammer ist die selbe Luft, die auch für die Verbrennung selbst genutzt wird. Ein Teil geht direkt in die Brennkammmer und wird verbrannt, ein Teil geht am der Brennkammereingang vorbei und strömt dann seitlich ein 

 

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Was cooling angeht ist am Motor ziemlich viel los. Es wird auch nicht nur eine Luftquelle genommen. Es wird Fan Air genommen, verschiedene Stufen vom Kompressor, Kompressorauslass... je nach Ziel. Die Temperaturdifferenz darf auch nicht zu groß sein.

 

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Am 14.3.2020 um 18:42 schrieb Stefftec:

 

Ich komme mit einer Sache noch nicht wirklich zurecht, bei einem hot start von einem triebwerk sind die Temperaturen zu hoch

 

Beim Turbinen-Heli (z.B. Bell206) wird der gesamte Startvorgang manuell durchgeführt und dabei muss höllisch aufgepasst werden, damit es nicht zum hotstart führt, denn der kann sehr teuer werden. Der Anlasser wird manuell betätigt bis die N1 min. 15 % Leistung erreicht. Damit ist sichergestellt, dass ausreichend komprimierte Luft in der Brennkammer vorhanden ist. Erst dann wird die Zündung wieder manuell am Drehgriff zugeschaltet. Dann ist es wichtig die Abgastemperatur zu überwachen, sie darf bis max. 793°C steigen, für 5 sec. darf dieser Wert auch überschritten werden. Wird der Zündvorgang bei zu geringer N1 (z.B. im Winter bei schwacher Batterie) gestartet, dann schnellt die Temperatur schlagartig hoch. Wer dann den Anlassvorgang nicht unterbricht, wird einen hotstart bekommen und es kann schwere Schäden im Triebwerk zur Folge haben.

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