Derated Take-Off

[spooky_763]

hallo hans,

Wenn wir jetzt über Triebwerke (die möglichst effizient arbeiten sollen) sprechen, dann würde ich aufgrund höherer Wirtschaftlichkeit (niedrigerer FuelFlow und höherer Wirkungsgrad), den Luftmassendurchsatz erhöhen bzw. ein solches triebwerk mit höherem Luftmassendurchsatz bevorzugen.

Das wird deutlich wenn man sich die Formeln anschaut:
(jetzt wirds happig)

Vortriebswirkungsgrad = Schubleistung / Strahlleistung

Schubleistung = F (Schubkraft) * V (Fluggeschwindigkeit)

ersetzt man nun "F (Schubkraft)" mit "mL* (VA - VE)"
(mL = Luftmassendurchsatz; VA = Austrittsgeschwindigkeit; VE = Eintrittsgeschwindigkeit)
und "V (Fluggeschwindigkeit)" mit VE (Eintrittsgeschwindigkeit)

so kommt man auf
Schubleistung = mL*(VA - VE)* VE

Strahlleistung = differenz zwischen kinetischer Energie des Luftstrahls beim Eintritt und der beim Austritt aus dem Triebwerk .
somit
Strahlleistung = [(mL/2)* VA zum Quadrat] - [(mL/2)* VE zum Quadrat]
Vortriebswirkungsgrad = Schubleistung / Strahlleistung

Vortriebswirkungsgrad =
mL*(VA - VE)* VE / (geteilt durch)
[(mL/2)* VA zum Quadrat] - [(mL/2)* VE zum Quadrat]

daraus erkennt man dass die Strahlleistung quadratisch zur
Geschwindigkeitdifferenz (VA - VE) ansteigt, während die Schubleistung "nur" linear dazu ansteigt.
(Der Luftmassendurchsatz wirkt sich gleichmässig und linear auf Strahl-und Schubleistung aus, somit ist nur die Geschwindigkeitsdifferenz ausschlaggebend für den Vortriebwirkungsgrad.)

Da Vortriebswirkungsgrad = Schubleistung / Strahlleistung, sinkt der Vortriebswirkungsgrad mit steigender Strahlleistung bzw. Geschwindigkeitsdifferenz. Und mit sinkendem Vortriebswirkungsgrad gibts steigenden FuelFlow.
Wie auch peterle schon sagte:

Fuer die Leistung ist's aber erheblich: Die geht linear mit dem Massedurchsatz, aber quadratisch mit der Geschwindigkeit.

also kann man auch sagen dass man wesentlich mehr leistung benötigt um die Luft zu beschleunigen, als für einen hohen Luftmassendurchsatz zu sorgen

somit wäre es "besser" ein triebwerk mit möglichst hohem Luftmassendurchsatz (mL) und gleichzeitig möglichst kleiner Luftgeschwindigkeitaustritts- Luftgeschwindigkeiteintrittsdifferenz(VA - VE) zu wählen.

hoffe sehr keinen blödsinn geschrieben, und niemanden allzusehr verwirrt zu haben