Drehgeschwindigkeit eines Triebwerks

[sabre]

Hallo

Ich habe eine Frage, und zwar wie schnell sich so ein Triebwerk dreht? Wieviele Umdrehungen pro Sekunde?

Gruss Ste

[DNovet]

Die maximale Umdrehungszahl eines Triebwerks ist direkt vom maximalen Durchmesser abhängig. Je kleiner das Triebwerk, desto höher kann die Drehzahl sein.

Bei einem APU, welches ja ein kleines Triebwerk ist, hat das Schaufelrad einen Durchmesser von etwa 10cm und dreht mit ca 48'000 RPM.
Ein Allison-RollsRoyce AE2001 (Saab2000) hat ungefähr den äusseren Durchmesser von 40cm und dreht maximal ca 16600 RPM.
Bei einem CFM56 hat die N2 (Kompressor) noch ungefähr 7000 RPM bei ca 60cm (bitte Korrigieren, falls jemand genauers hat... ;) ).

Vielleicht kann Wilko oder "neuer" oder "flyermans" noch Zahlen zu den grösseren Dingern geben?

Dank und Gruss, Dani

[Tomy]

Sali zäme

Dani, Sorry aber ich muss dich bezüglich der Drehzahl des CFM56 korrigieren... :)

CFM56-5
N1 Drehzahl (Fan und Niederdruckkompressor/Turbine) = 5000 1/min
N2 Drehzahl (Hochdruckkompressor und Turbine) = 14'600 1/min

Ausserdem RR Trent 500:

N1 (Fan) = 3900 1/min
N2 (Intermediate System) = 9100 1/min
N3 (Hochdruck System) = 13300 1/min

Die obigen Werte beziehen sich auf max. Takeoffschub. Ausserdem gibt es noch sogenannte "Redline" Werte welche etwas höher liegen, aber bei deren Überschreitung zwingend das Triebwerk demontiert und kontrolliert werden muss.

Designkriterium ist grundsätzlich, dass die Umfangsgeschwindigkeit an den Blattspitzen nicht in den Überschallbereich kommt (was zu einem Strömungsabriss führen würde).

Gruss, Thomas

[DNovet]

Kein Problem, Thomas, deshalb bat ich auch im Korrektur!

Danke! ;)

[Wilko Wiedemann]

Yo zusammen

Es wurde ja schon alles gesagt.

Bezüglich den noch grösseren Motoren könnte uns Thomas vielleicht auch weiterhelfen. Wir bei uns reden leider selten über Drehzahlen und ich konnte kurzerhand noch nichts finden.

Gruss

Wilko

[sabre]

Vielen Dank für die schnellen Antworten.


Mein Hintergedanke war, ob man die Schallgeschwindigkeit überschreiten kann/darf. Dieser hat sich nun bestätigt.

Gruss Stefan

[Christoph Mangold]

Designkriterium ist grundsätzlich, dass die Umfangsgeschwindigkeit an den Blattspitzen nicht in den Überschallbereich kommt (was zu einem Strömungsabriss führen würde).

Hallo Thomas!
Kannst Du das mal noch genauer erklären, würde mich wirklich interessieren.

Grüsse, Christoph

PS: Wäre dieser Thread im "Fliegen und Technik" Corner nicht besser aufgehoben? EDIT: Hat sich erledigt;)

[Tomy]

Hoi Christoph

Das ist eine lange Geschichte, über die man Bücher schreiben kann, mit der Schallgeschwindigkeit im Triebwerk..... Kurz gesagt, und etwas vereinfacht, gelten die Gesetzmässigkeiten nach Bernoulli und konsorten nur für den Unterschallbereich. Wenn man es mit Überschallströmungsgeschwindigkeit betreiben wollte, müsste man die gesamt Geometrie ändern und ausserdem ist der Prozess mit Unterschallströmungsgeschwindigkeit "stabiler". Ich hoffe, dass das etwas Licht ins Dunkel bringt.

@Wilko

Ich habe die Daten für die anderen Motoren nicht gerade zur Hand, denke aber, dass die beiden Beispiele (CFM56-5 und RR Trent 500 die ich vorher erwähnt habe) gute Referenzen für die jeweiligen Designs (Zwei- und Dreiwellen) sind. Je nach Modell können die Werte aber variieren (so +/- 2000 1/min über den Daumen).

Gruss, Thomas

[Christoph Mangold]

Hallo Thomas!

Merci für die Antwort!
Gruss, Christoph

[TooLowFlap]

Die Drehzahl eines Verdichters/Turbine wird vorallem durch Druckstöße und Biegeschwingungen an den Schaufeln limitiert. Diese Entstehen natürlich nahe dem Überschallbereich und können die Blades zerstören. Daraus folgt momentan leider noch: Je größer der Fan/Verdichter/Turbinendurchmesser desto geringer die Drehzahl.

Da die Verdichterarbeit jedoch nicht nur von der Winkelgeschwindigkeit sondern auch vom Verdichtermoment abhängig ist, können trotzdem exorbitante Druckerhöhungen erzielt werden.

Jo