Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из удельного расхода топлива Thrust )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Упорный-удельный расход топлива ( TSFC ) является эффективность использования топлива из двигателя конструкции относительно осевого выхода. TSFC можно также рассматривать как расход топлива (граммы / секунду) на единицу тяги (килоньютон или кН). Таким образом, он зависит от тяги, что означает, что расход топлива делится на тягу.

TSFC или SFC для тяговых двигателей (например , сопловые , турбовентиляторных , ПВРД , ракетные двигатели и т.д.) , масса топлива , необходимо обеспечить чистую тягу в течение заданного периода , например , фунт / (ч · фунт - сила) (фунтов топлива в час- фунт тяги) или г / (с · кН) (граммы топлива на секунду-килоньютон). Для измерения топлива используется масса топлива, а не объем (галлоны или литры), поскольку он не зависит от температуры. [1]

Удельный расход топлива воздушно-реактивных двигателей при максимальном КПД более или менее пропорционален скорости выхлопа. Расход топлива на милю или километр - более подходящее сравнение для самолетов, которые движутся с очень разными скоростями. [ необходима цитата ] Существует также удельный расход топлива по мощности , который равен удельному расходу топлива по тяге, разделенному на скорость. Он может иметь единицы фунтов в час на каждую лошадиную силу.

Эта цифра обратно пропорциональна удельному импульсу .

Значение SFC [ править ]

SFC зависит от конструкции двигателя, но различия в SFC между разными двигателями, использующими одну и ту же базовую технологию, как правило, довольно малы. Увеличение общей степени сжатия на реактивных двигателях имеет тенденцию к уменьшению SFC.

В практических приложениях другие факторы обычно очень важны для определения топливной эффективности конкретной конструкции двигателя в этом конкретном приложении. Например, в самолетах турбинные (реактивные и турбовинтовые) двигатели обычно намного меньше и легче, чем конструкции эквивалентных мощных поршневых двигателей, причем оба свойства снижают уровни лобового сопротивления самолета и уменьшают количество мощности, необходимой для движения самолета. Следовательно, турбины более эффективны для движения самолета, чем можно понять, если взглянуть на приведенную ниже таблицу в упрощенном виде.

SFC меняется в зависимости от настройки дроссельной заслонки, высоты над уровнем моря и климата. Для реактивных двигателей важным фактором является также скорость полета. Скорость полета по воздуху противодействует скорости истечения струи. (В искусственном и экстремальном случае, когда самолет летит точно на скорости выхлопа, можно легко представить, почему чистая тяга реактивного двигателя должна быть близка к нулю.) Более того, поскольку работа равна силе ( т . Е. Тяге), умноженной на расстояние, механическая мощность равна сила умноженная на скорость. Таким образом, хотя номинальный SFC является полезным показателем эффективности использования топлива, его следует разделить на скорость при сравнении двигателей на разных скоростях.

Например, Concorde курсировал со скоростью 1354 миль в час, или 7,15 миллиона футов в час, с его двигателями, обеспечивающими SFC 1,195 фунта / (фунт-сила · ч) (см. Ниже); это означает, что двигатели передавали 5,98 миллиона футов фунтов на фунт топлива (17,9 МДж / кг), что эквивалентно SFC 0,50 фунта / (фунт-сила · ч) для дозвукового самолета, летящего со скоростью 570 миль в час, что было бы лучше, чем даже современные двигатели. ; Olympus 593 используется в Конкорд был самым эффективным реактивным двигателем в мире. [2] [3] Тем не менее, Конкорд в конечном итоге имеет более тяжелый планер и из-за сверхзвуковой скорости менее аэродинамически эффективен, то есть имеет отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению.намного ниже. В общем, полное сжигание топлива всего самолета имеет гораздо большее значение для заказчика.

Единицы [ править ]

Типовые значения SFC для тяговых двигателей [ править ]

В следующей таблице показан КПД для нескольких двигателей при работе с дроссельной заслонкой 80%, что примерно соответствует тому, что используется в крейсерском режиме, с минимальным SFC. Эффективность - это количество мощности, приводящей в движение самолет, деленное на уровень потребления энергии . Поскольку мощность равна тяге, умноженной на скорость, эффективность определяется выражением

где V - скорость, а h - содержание энергии на единицу массы топлива (здесь используется более высокая теплотворная способность , а при более высоких скоростях кинетическая энергия топлива или пороха становится значительной и должна быть включена).

См. Также [ править ]

  • Удельный расход топлива на тормоз
  • Энергия на единицу массы
  • Удельный импульс
  • Метрики транспортного средства

Ссылки [ править ]

  1. ^ Удельный расход топлива .
  2. ^ Сверхзвуковой сон
  3. ^ " Турбореактивный двухконтурный двигатель ", стр. 5. Институт науки и технологий SRM , Департамент аэрокосмической техники.
  4. ^ "NK33" . Энциклопедия Astronautica.
  5. ^ "SSME" . Энциклопедия Astronautica.
  6. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u Натан Мейер (21 марта 2005 г.). "Технические характеристики турбореактивного двигателя / турбовентилятора военного назначения" .
  7. ^ a b "Турбореактивный двухконтурный двигатель EJ200" (PDF) . MTU Aero Engines. Апрель 2016 г.
  8. ^ a b c Илан Кроо. «Данные по большим турбовентиляторным двигателям» . Конструирование самолетов: синтез и анализ . Стэндфордский Университет.
  9. ^ а б в https://mediatum.ub.tum.de/doc/1283437/1283437.pdf
  10. ^ Ллойд Р. Дженкинсон; и другие. (30 июля 1999 г.). «Проект гражданского реактивного самолета: файл данных двигателя» . Эльзевир / Баттерворт-Хайнеманн.
  11. ^ Илан Кроо. «Удельный расход топлива и общая эффективность» . Конструирование самолетов: синтез и анализ . Стэндфордский Университет. Архивировано из оригинального 24 ноября 2016 года.

Внешние ссылки [ править ]

  • Веб-сайт GE CF6
  • НАСА Cruise SFC по сравнению с годом
  • SFC от Engine / Mfg