Funzionamento motori a getto

[JT8D]

Riguardo alle camere di combustione e ai sistemi adottati per sostenere la fiamma, avevo scritto qualcosina qui:

http://www.md80.it/staticpages/index.php/sciechimiche3

Un salutone

Paolo

[JT8D]

Su un Trent da 92.000 libbre, quasi 2000°C, pensate che ogni singola paletta della turbina genera una potenza di circa 800hp!!!


Ciao

Assolutamente impressionante!!
Ma come è possibile contenere tanta potenza? Che materiali usano?

Ciao

Le turbine sono sottoposte a stress rilevantissimi, sia di tipo termico che meccanico (a causa dell'elevatissima velocità di rotazione e della velocità dei gas che investono le palette). I dischi si trovano ad operare in un ambiente relativamente più "fresco" rispetto alle palette, ma devono resistere agli stress meccanici indotti dalla rotazione e alle rotture a fatica. Le palette vengono costruite in leghe speciali come le Nimonic, adottando poi specifiche tecniche metallurgiche per favorire la cristallizzazione del materiale nel modo più conveniente. La tecnica del monocristallo permette di ottenere palette capaci di sopportare maggiori carichi termici e centrifughi. Va tenuto presente comunque che è indispensabile un adeguato sistema di raffreddamento delle turbine, utilizzando aria spillata dal compressore fatta circolare internamente alle palette e fatta uscire da dei piccoli forellini. In questo modo la paletta viene isolata dai gas roventi da un sottile strato d'aria che gli permette quindi di lavorare a temperature maggiori di quelle sopportabili normalmente dal metallo.

Paolo

[Ro60]

E' tutto corretto.

Ho passato (domattina passerò) a Aldus un pregevole studio universitario eseguito dagli studenti dell'università di Lecce in collaborazione con il prof. Licciulli.

Spero che lo possa inserire nella sezione più conveniente del sito in modo che sia fruibile da tutti gli interessati a tal argomento.

[Aldus]

Ma gli alberi motore, turbine, palette, etc, insomma tutto ciò che è rotatorio come si sostiene?
Chessò ci sono cuscinetti a sfera o bronzine?
E a quanto girano mediamente queste parti "palettate"?

ciao

[Sidewinder]

Le palette vengono costruite in leghe speciali come le Nimonic, adottando poi specifiche tecniche metallurgiche per favorire la cristallizzazione del materiale nel modo più conveniente. La tecnica del monocristallo permette di ottenere palette capaci di sopportare maggiori carichi termici e centrifughi.

Se non ti è di troppo disturbo mi illustreresti le suddette tecniche perfavore?
All'università sto portando avanti un corso di metallurgia, mi piacerebbe molto conoscere questi particolari procedimenti di produzione...

grazie!

[Ro60]

Ma gli alberi motore, turbine, palette, etc, insomma tutto ciò che è rotatorio come si sostiene?
Chessò ci sono cuscinetti a sfera o bronzine?
E a quanto girano mediamente queste parti "palettate"?

ciao

L'albero motore, o gli alberi, nei turbogas, sono supportati da cuscinetti inseriti in alloggiamenti che ne garantiscano la tenuta e l'adeguata lubrificazione.

Il numero di giri è, diciamo, fisiologico, quindi abbastanza correlato con le dimensioni del motore.

Spiego meglio.

Più sono piccoli i diametri di compressore e turbina, maggiori saranno i regimi di rotazione necessari per ottenere la spinta necessaria senza per altro incorrere in velocità angolari che non possono mai essere transoniche o supersoniche..

Al contrario, turboventole di generoso diametro, hanno numeri di giri relativamente bassi, 4.500 g/min. circa, per darti un idea...

Il J79 del 104 giarava al 100% a 7.500 g/min...

Un motore per aeromodelli, compressore centrifugo e turbina assiale, ruota anche a 120.000 g/min.

Se hai un motore turbidiesel sulla tua auto, esso ruota fino a circa 80.000 giri al minuto e non è supportato da alcun cuscinetto, ma da veli d'olio sui quali scorre l'alberino di connessione.

Tutto sommato, come puoi notare, sono regimi di rotazione piuttosto modesti se correlati alle grandi potenze in gioco.

Devo, purtroppo dissentire in parte da quanto asserito dal buon Francesco (stò cercando di limitare i danni...fisici! ) quando scrive di potenza dissipata da ogni singola paletta.

Penso che abbia convertito la potenza di spinta espressa in kg. in cavalli, dividendola quindi per il numero di palette complessivo degli stadi di turbina. Se il ragionamento è questo, purtroppo non è corretto, proprio perchè le palette, loro dimensionamento, il numero di stadi di turbina, ecc, sono dimensionati in modo da garantire l'assorbimento di potenza dal flusso di gas, necessario alla movimentazione dei compressori, degli accessori.

Ti aspetto Francesco...!

[Ro60]

Ah, però...!

Diventa dura eh?!

Tu cosa ne dici del mio ragionamento? Di certo sarà corretto il dato fornito dalla R&R, ma il tuo parere qual'è?

Ciao!

[Aldus]

Chiedo scusa per la possibile domanda sciocca. Me l'ha sottoposta un'amico, e io non ho saputo rispondere con certetta ferma. Per cui ve la passo a voi esperti motoristi.
Ecco la domanda:

"Per prevenire i possibili incidenti dovuti ad ingestione di volatili, perchè non si montano davanti ai motori delle griglie protettive tipo maglie a rete in acciaio molto strette?"

io a questa domanda ho risposto semplicemente con un "probabilmente non si può fare perchè si disturberebbe il flusso d'aria in entrata nel motore, e in più nel volo crociera ad alta velocità una simile rete produrrebbe enorme resistenza aerodinamica!.
Tuttavia non sono completamente certo della mia risposta.

Per cui la lascio a voi esperti.
Ciao

[Ro60]

Magari senza averne certezza, hai comunque dato una giusta spiegazione!

Nulla di peggio dal punto di vista aerodinamico, dei vortici provocati da una sezione di forma circolare e con un aumento davvero consistente della resistenza...

Senza contare l'accumulo di detriti che in breve tempo ridurrebbero drasticamente la portata di aria...

E comunque, anche se il sistema avesse risolto il problema per il/i motori, resterebbe quello delle suoerific, radome, cockpit, bordo d'attacco, ecc.

Bye!

[Er_Dete]

ah Ro60, mannaggia a te!!!Perchè hai parlato di camera a tubo-anulare, e questo mi fa venire in mente ......uno die miei aviozzi preferiti: F84F!!!!
Come vorrei vederne uno volare.......ma n ci sono più

[Ro60]

Parli del KAPPONE?

[Er_Dete]

no, quello è l'F86K.......parlo dell'F-84F

[Ro60]

Azz...ho CONFUSIONATO (nuovo termine che presto sarà inserito nello Zingarelli)!

Sorry!

[Snap-on]

Penso che abbia convertito la potenza di spinta espressa in kg. in cavalli, dividendola quindi per il numero di palette complessivo degli stadi di turbina. Se il ragionamento è questo, purtroppo non è corretto, proprio perchè le palette, loro dimensionamento, il numero di stadi di turbina, ecc, sono dimensionati in modo da garantire l'assorbimento di potenza dal flusso di gas, necessario alla movimentazione dei compressori, degli accessori.

E' tipico della Rolls Royce fare delle considerazioni "astratte" convertendo spinte e trazioni in HP!

Sopratutto nelle brochure tecnico-commerciali (quelle che vengono preparate per i saloni o le presentazioni) si enfatizzano unità di misura che non hanno nessun rapporto effettivo o comparato con le effettive unità di misura di uso generale in campo motoristico.

Per quello che mi riguarda la spinta si esprime in LBS o Kg/s e la trazione in HP shaft. Queste sono misure fisiche comparabili che possono essere confrontate tra i vari motori e turboprop.

Fa molto più spettacolo raccontare ai "non addetti" che una paletta spinge l'equivalente di 2000HP , 4000 asini e cosi via!

Ma gli alberi motore, turbine, palette, etc, insomma tutto ciò che è rotatorio come si sostiene?
Chessò ci sono cuscinetti a sfera o bronzine?

Si utilizzano sia cuscinetti a sfere che a rulli. Di norma quelli a sfera sono utilizzati come cuscinetti terminali degli alberi perchè fungono anche da supporti reggispinta, mentre quelli a rulli sono utilizati a supporto degli spool in quanto la loro funzione principale è quella di supportare il peso e i carichi radiali dei vari moduli.

I sistemi di lubrificazione sono tutti a pressione positiva e dispongono di solito di una pompa di mandata e delle pompe più piccole di recupero, oltre a sistemi di raffreddamento mediante radiatori e scambiatori di calore.

Se non ti è di troppo disturbo mi illustreresti le suddette tecniche perfavore?
All'università sto portando avanti un corso di metallurgia, mi piacerebbe molto conoscere questi particolari procedimenti di produzione...

A parte le leghe dellla famiglia Nimonic, molti dei materiali utilizzati sono coperti da brevetto e quindi è conosciuta soltanto la designazione commerciale. Anche alcune procedure di forgiatura e formatura sono coperte dal segreto industriale e non è molto facile trovare esaurienti spiegazioni.

Per alcune parti che devono essere riparate, è valida soltanto la riparazione effettuata nello shop del costruttore! Questo per dire che determinati processi di rilavorazione sono altamente riservati e sopratutto costosi!

"Per prevenire i possibili incidenti dovuti ad ingestione di volatili, perchè non si montano davanti ai motori delle griglie protettive tipo maglie a rete in acciaio molto strette?"

Queste protezioni vengono normalmente utilizzate nelle prove motore a terra , sopratutto nel settore militare, quasi esclusivamente per evitare l'ingestione di materiale esterno o di qualche specialista!

Vengono rimosse quando si deve fare la calibrazione a punto fisso, proprio perchè le maglie della rete rendono instabile il flusso in ingresso nella presa d'aria

L'unico velivolo che dispone di un sistema "anti-fod" in rullaggio per mezzo di "grille" semoventi è il Cessna A-37.

Saluti

Steve

[Sidewinder]

Se non ti è di troppo disturbo mi illustreresti le suddette tecniche perfavore?
All'università sto portando avanti un corso di metallurgia, mi piacerebbe molto conoscere questi particolari procedimenti di produzione...

Questo per dire che determinati processi di rilavorazione sono altamente riservati e sopratutto costosi!

infatti mi ha incuriosito molto la storia del monocristallo...se è come penso io, altro che costosi!

[Snap-on]

Qualche informazione relativa ai processi di realizzazione di parti "calde"si può leggere nel sito della Rolls Royce e in quello delle P&W, ma sono informazioni abbastanza "annacquate".

Saluti

Steve

[Sidewinder]

Ho cercato un po' sui siti RR, GE e P&W, ma ci sono informazioni sommarie...

Ho trovato invece molto materiale più dettagliato cercando con Google, cercando Single Crystal Superalloys....
Sembra che riescano a produrre con particolari leghe "pezzi" monocristallini o quasi (al limite, con un angolo tra bordi di grano <10° )

certo che un motore deve costare veramente, veramente tanto....

[Sidewinder]

cazzeruola...