Iniezione d'acqua...

[massimo69]

Domanda tecnica: l'iniezione d'acqua nei motori a reazione aeronautici come funziona?
So solo che serve a far erogare più spinta in condizioni di decollo (forse anche in altri momenti) in aerei tipo B52, i primi 747 (e credo molti altri, ma li ignoro) ma dove viene iniettata e come?
Sembra strano che l'acqua possa avere un utilizzo così, mi piacerebbe che qualcuno dell'area tecnica ci descrivesse sia il principio fisico che il funzionamento meccanico nei motori.
Grazie in anticipo.
Max.

[zittozitto]

Domanda tecnica: l'iniezione d'acqua nei motori a reazione aeronautici come funziona?
So solo che serve a far erogare più spinta in condizioni di decollo (forse anche in altri momenti) in aerei tipo B52, i primi 747 (e credo molti altri, ma li ignoro) ma dove viene iniettata e come?
Sembra strano che l'acqua possa avere un utilizzo così, mi piacerebbe che qualcuno dell'area tecnica ci descrivesse sia il principio fisico che il funzionamento meccanico nei motori.
Grazie in anticipo.
Max.

facendola mooolto mooolto semplice :
l'iniezione d'acqua avveniva pirma delle camere di combustione all'ingresso del compressore, aumentava la massa che veniva accelerata ( aumento di spinta ) e raffreddeva un po' la turbina ( limite noto per i motori a turbina a gas ).

se si parla di motori a pistoni l'acqua era miscelata ad alcohol, dando benefici legati all'aumento di massa che entra nei cilindri visto che veniva raffreddata e anche antigelo... nonchè un potere antidetonante, consentendo agli alti regimi di sopportare grossi rapporti di compressione e picchi di temperatura.

[AirGek]

Domanda tecnica: l'iniezione d'acqua nei motori a reazione aeronautici come funziona?
So solo che serve a far erogare più spinta in condizioni di decollo (forse anche in altri momenti) in aerei tipo B52, i primi 747 (e credo molti altri, ma li ignoro) ma dove viene iniettata e come?
Sembra strano che l'acqua possa avere un utilizzo così, mi piacerebbe che qualcuno dell'area tecnica ci descrivesse sia il principio fisico che il funzionamento meccanico nei motori.
Grazie in anticipo.
Max.

facendola mooolto mooolto semplice :
l'iniezione d'acqua avveniva pirma delle camere di combustione all'ingresso del compressore, aumentava la massa che veniva accelerata ( aumento di spinta ) e raffreddeva un po' la turbina ( limite noto per i motori a turbina a gas ).

Scusa zitto, qua sparerò la mia solita minchiata... quindi, se un turbofan vola in nube diminuisce di spinta perchè l'aria umida è meno densa, ma se invece vola in un acquazone di quelli tipo che simulano nei banchi prova la spinta aumenta?

[zittozitto]

Domanda tecnica: l'iniezione d'acqua nei motori a reazione aeronautici come funziona?
So solo che serve a far erogare più spinta in condizioni di decollo (forse anche in altri momenti) in aerei tipo B52, i primi 747 (e credo molti altri, ma li ignoro) ma dove viene iniettata e come?
Sembra strano che l'acqua possa avere un utilizzo così, mi piacerebbe che qualcuno dell'area tecnica ci descrivesse sia il principio fisico che il funzionamento meccanico nei motori.
Grazie in anticipo.
Max.

facendola mooolto mooolto semplice :
l'iniezione d'acqua avveniva pirma delle camere di combustione all'ingresso del compressore, aumentava la massa che veniva accelerata ( aumento di spinta ) e raffreddeva un po' la turbina ( limite noto per i motori a turbina a gas ).

Scusa zitto, qua sparerò la mia solita minchiata... quindi, se un turbofan vola in nube diminuisce di spinta perchè l'aria umida è meno densa, ma se invece vola in un acquazone di quelli tipo che simulano nei banchi prova la spinta aumenta?

l'effetto cooling sulle turbine permette di spingere il motore "oltre" visto che l'EGT è controllata.
l'acqua e il vapore acqueo sono due cose diverse.

[vihai]

Scusa zitto, qua sparerò la mia solita minchiata... quindi, se un turbofan vola in nube diminuisce di spinta perchè l'aria umida è meno densa

La nube non è fatta di vapore e la densità è più alta dell'aria immediatamente vicina (presumibilmente satura anch'essa).

[AirGek]

Scusa zitto, qua sparerò la mia solita minchiata... quindi, se un turbofan vola in nube diminuisce di spinta perchè l'aria umida è meno densa

La nube non è fatta di vapore e la densità è più alta dell'aria immediatamente vicina (presumibilmente satura anch'essa).

Ok ma un conto è l'aria satura che è composta da minuscole goccioline d'acqua e un conto è la quantità d'acqua che ti entra nella turbina come quella sparata direttamente da un idrante...

[zittozitto]

Scusa zitto, qua sparerò la mia solita minchiata... quindi, se un turbofan vola in nube diminuisce di spinta perchè l'aria umida è meno densa

La nube non è fatta di vapore e la densità è più alta dell'aria immediatamente vicina (presumibilmente satura anch'essa).

Ok ma un conto è l'aria satura che è composta da minuscole goccioline d'acqua e un conto è la quantità d'acqua che ti entra nella turbina come quella sparata direttamente da un idrante...

questo genera un flame out ... no ?

l'acqua si spara nel compressore.

[AirGek]

Scusa zitto, qua sparerò la mia solita minchiata... quindi, se un turbofan vola in nube diminuisce di spinta perchè l'aria umida è meno densa

La nube non è fatta di vapore e la densità è più alta dell'aria immediatamente vicina (presumibilmente satura anch'essa).

Ok ma un conto è l'aria satura che è composta da minuscole goccioline d'acqua e un conto è la quantità d'acqua che ti entra nella turbina come quella sparata direttamente da un idrante...

questo genera un flame out ... no ?

l'acqua si spara nel compressore.

Ho capito, però ho visto dei video durante i banchi prova dove sembra che sparino acqua direttamente nella presa d'aria, oppure anche lì è sparata direttamente nel compressore?

[B797]

[quote="AirGek
Ho capito, però ho visto dei video durante i banchi prova dove sembra che sparino acqua direttamente nella presa d'aria, oppure anche lì è sparata direttamente nel compressore?[/quote]
Se ti riferisci a questo http://www.youtube.com/watch?v=7pSabZ9BIkc è uno dei test che ha fatto la GE per certificare il motore. In questo caso è un GE 90 che, nel test di ingestione d'acqua, riesce ad ingerire fino a 4 tonnellate abbondanti d'acqua al minuto.
Invece, come detto prima, l'impianto acqua del motore, installato anche sui vecchi JT9 che equipaggiavano anche i 747 Alitalia, serviva ad aumentare la densità e diminuire la temp. Questo impianto poteva immettere acqua sia all'ingresso del complresso che dentro alla camera di combustione, dipende da come era fatto il motore (compressore centrifugo o assiale, margine di stallo al decollo a temp alte, ecc.).
Non era solo acqua ma anche metanolo, che bruciando ristabiliva i parametri corretti di temperatura all'ingresso delle turbine.

[JT8D]

In questo thread ulteriori info sul water injection :

http://www.md80.it/bbforum/viewtopic.php?f=47&t=18972

Paolo

[zittozitto]

Ho capito, però ho visto dei video durante i banchi prova dove sembra che sparino acqua direttamente nella presa d'aria, oppure anche lì è sparata direttamente nel compressore?

ho la sensazione che non hai ben chiaro come sono disposte le varie parti di un motore a turbina a gas.

i test del video servono a provare che il motore non si spegne. = affidabilità.

sparare alla presa d'aria con un bypass di 9:1 non vuol dire innaffirare il core del motore.

[AirGek]

Ho capito, però ho visto dei video durante i banchi prova dove sembra che sparino acqua direttamente nella presa d'aria, oppure anche lì è sparata direttamente nel compressore?

ho la sensazione che non hai ben chiaro come sono disposte le varie parti di un motore a turbina a gas.

i test del video servono a provare che il motore non si spegne. = affidabilità.

sparare alla presa d'aria con un bypass di 9:1 non vuol dire innaffirare il core del motore.

Ok, ma visto che tu avevi detto che se ci spari una quantità di acqua da idrante avviene il flame out e invece in quel video non succede nulla ho pensato che non fosse quello il caso, semplice misanderstending...

[zittozitto]

Ho capito, però ho visto dei video durante i banchi prova dove sembra che sparino acqua direttamente nella presa d'aria, oppure anche lì è sparata direttamente nel compressore?

ho la sensazione che non hai ben chiaro come sono disposte le varie parti di un motore a turbina a gas.

i test del video servono a provare che il motore non si spegne. = affidabilità.

sparare alla presa d'aria con un bypass di 9:1 non vuol dire innaffirare il core del motore.

Ok, ma visto che tu avevi detto che se ci spari una quantità di acqua da idrante avviene il flame out e invece in quel video non succede nulla ho pensato che non fosse quello il caso, semplice misanderstending...

no non è così ... tu mi chiedevi di acqua sparata nella turbina che non è quello che accade nel video.
e così mi chiedo : turbina e fan , sono la stessa cosa per te ?

[AirGek]

Ho capito, però ho visto dei video durante i banchi prova dove sembra che sparino acqua direttamente nella presa d'aria, oppure anche lì è sparata direttamente nel compressore?

ho la sensazione che non hai ben chiaro come sono disposte le varie parti di un motore a turbina a gas.

i test del video servono a provare che il motore non si spegne. = affidabilità.

sparare alla presa d'aria con un bypass di 9:1 non vuol dire innaffirare il core del motore.

Ok, ma visto che tu avevi detto che se ci spari una quantità di acqua da idrante avviene il flame out e invece in quel video non succede nulla ho pensato che non fosse quello il caso, semplice misanderstending...

no non è così ... tu mi chiedevi di acqua sparata nella turbina che non è quello che accade nel video.
e così mi chiedo : turbina e fan , sono la stessa cosa per te ?

Allora mi sono espresso male, fan sono le ventole mentre la turbina si trova nella parte posteriore del motore dietro la camera di combustione, confermi?

[zittozitto]

Allora mi sono espresso male, fan sono le ventole mentre la turbina si trova nella parte posteriore del motore dietro la camera di combustione, confermi?

diciamo che a grandi linee hai un'idea.

[AirGek]

Allora mi sono espresso male, fan sono le ventole mentre la turbina si trova nella parte posteriore del motore dietro la camera di combustione, confermi?

diciamo che a grandi linee hai un'idea.

A graaaaaaaaaaandi linee

[eolo1001]

Porto l'esempio del Fokker 27, noto aeroplano bi-turboelica da trasporto corto raggio, equipaggiato con motori Rolls Royce Dart, ha la possibilità di decollare usando l'iniezione del composto acqua+metanolo, che aumenta la potenza di molto (credo si superino i 2000 CV).
si usa soprattutto d'estate, quando la OAT Outside Air Temperature è decisamente alta e la pista non infinitamente lunga.

il serbatoio del composto liquido è nella parte finale della nacelle, dietro al vano carrello.
Anche se l'aereo è della fine anni '60, il progetto dei motori risale all'immediato dopoguerra, infatti questa soluzione è decisamente antiquata, comunque utile

[IVWP]

Porto l'esempio del Fokker 27, noto aeroplano bi-turboelica da trasporto corto raggio, equipaggiato con motori Rolls Royce Dart, ha la possibilità di decollare usando l'iniezione del composto acqua+metanolo, che aumenta la potenza di molto (credo si superino i 2000 CV).
si usa soprattutto d'estate, quando la OAT Outside Air Temperature è decisamente alta e la pista non infinitamente lunga.

il serbatoio del composto liquido è nella parte finale della nacelle, dietro al vano carrello.
Anche se l'aereo è della fine anni '60, il progetto dei motori risale all'immediato dopoguerra, infatti questa soluzione è decisamente antiquata, comunque utile

anche gli Spit avevano un sistema WAP per aumentare temporaneamente la potenza, simile a quello che hai descritto, ma non è molto inerente con il topic: agnizione di acqua in un motore a reazione e di metanolo in un motore a scoppio non è esattamente la stesa cosa.

mi fai però venire in mente una modifica al classico motore a 4 tempi, dove gl' iniezione di acqua nei cilindri dopo lo scarico ne aumenta la resa termodinamica, abbassando la temperatura del cilindro (quindi dissipando meno calore) e fornendo anche una discreta potenza, dato che l' acqua evaporando ed aumentando di volume aziona il pistone.

qui invece un link a Wiki: http://it.wikipedia.org/wiki/Motore_ad_ ... _d%27acqua

[JT8D]

Porto l'esempio del Fokker 27, noto aeroplano bi-turboelica da trasporto corto raggio, equipaggiato con motori Rolls Royce Dart, ha la possibilità di decollare usando l'iniezione del composto acqua+metanolo, che aumenta la potenza di molto (credo si superino i 2000 CV).
si usa soprattutto d'estate, quando la OAT Outside Air Temperature è decisamente alta e la pista non infinitamente lunga.

il serbatoio del composto liquido è nella parte finale della nacelle, dietro al vano carrello.
Anche se l'aereo è della fine anni '60, il progetto dei motori risale all'immediato dopoguerra, infatti questa soluzione è decisamente antiquata, comunque utile

Esatto, il Dart usava questo sistema. Certamente antiquato, dato che con i moderni motori flat-rated non avrebbe più senso

Paolo

[giangoo]

mi fai però venire in mente una modifica al classico motore a 4 tempi, dove gl' iniezione di acqua nei cilindri dopo lo scarico ne aumenta la resa termodinamica, abbassando la temperatura del cilindro (quindi dissipando meno calore) e fornendo anche una discreta potenza, dato che l' acqua evaporando ed aumentando di volume aziona il pistone.

qui invece un link a Wiki: http://it.wikipedia.org/wiki/Motore_ad_ ... _d%27acqua

per fortuna non lo sapevo quando avevo 15 anni se no mettevo un tubo dentro al 2T della mia vespa...

[IVWP]

naturalmente non intendo modifica artigianale, insomma "truccare" il motore

mi ricordo di aver letto, se trovo la fonte la posto, che si stavano sperimentando sistemi per ignettare l' acqua ad alta pressione e nebulizzata sulle pareti del cilindro.
comunque non è una novità, e si testò anche in F1 sempre per abbassare la temperatura della camera di scoppio e appunto in campo aereonautico su motori a pistoni sovralimentati.

[Markus_der_Killer]

Un piccolissimo appunto a livello chimico/termodinamico/meccanico:

L'introduzione di acqua a livello di reazione chimica in un qualsiasi motore dove avvenga una combustione ha funzione di inerte, ossia non partecipa alla combustione e ha funzione anche di volano termico, ossia mantiene la temperatura tendenzialmente bassa questo implica che migliora a livello termodinamico la curva (presente il http://it.wikipedia.org/wiki/Ciclo_di_Carnot?) dato che abbassa la temperatura minima.
a livello meccanico bisogna però fare attenzione che l'acqua introdotta sia ben nebulizzata e che NON si formino goccioline. Ho visto il video della GE sul test del loro turbocompressore.... se notate non spruzzavano acqua con una lancia da pompiere ma tramite una serie di ugelli che nebulizzavano l'acqua. Dal punto di vista meccanico anche in turbine/compressori industriali (per intenderci quelli presenti nei gruppi di turbogenerazione e/o nei compressori dei vari impianti chimici petrolchimici raffinerie etc) la presenza di acqua sulle palette è deleteria e causa forte erosione. La fortuna degli aviogetti son le temperature di esercizio elevate.

Mark