Triebwerksleistung durch Wasser kurzfristig erhöhen

[roadrunner]

servus an alle

ich habe mir vor kurzem das buch EMERGENCY aus der wiener hauptbiliothek ausgeborgt (btw kann ich nur einem jeden mal empfehlen zu lesen, ist zwar alt, aus derm 1995, aber wirklich sehr gut, spannend und trotzdem genau geschrieben) und dort wurde in einem bericht unter anderem follgendes angemerkt:

(kein zitat, sinngemäße wiedergabe)

die modifizierten triebwerke der 747-100 vom typ 3A können im vergleich zu dem typ 3 durch einspritzen von wasser die triebwerksleistung für den start kurzfristig erhöhen.


warum ist das so? mfg

[nricky]

Hi

Das muss man ein Physiker fragen. Ich glaube das es darin liegt das in dem Wasser Sauerstoff gebunden ist, und darum erhöht sich die Leistung des Triebwerks. Werde am Montag ein paar Physiker fragen ob sie eine Lösung dazu haben.

Oder es dient zum Kühlen und darum sich die Leistung erhöht.

Schöne Frage muss ich sagen,

Gruß Norbert

[Huss]

Original geschrieben von nricky
Hi

Das muss man ein Physiker fragen. Ich glaube das es darin liegt das in dem Wasser Sauerstoff gebunden ist, und darum erhöht sich die Leistung des Triebwerks.

Oder es dient zum Kühlen und darum sich die Leistung erhöht.

Hallo Norbert,

Zu ersteren: Wasser enthält Sauertsoff - aber schon sehr optimal gebunden

Daher wohl eher letzteres.

[Rolf]

Das Einspritzen von Wasser ist tatsächlich früher vorgenommen worden, ob es heute noch gemacht wird entzieht sich meiner Kenntnis.
Ein Flugzeugabsturz auf der Autobahn in der Nähe von Hamburg (BAC-1-11 der paninternational) war indirekt der Grund dafür. Fäschlicherweise hatte man statt eines Kanister Wassers einen mit Kerosin erwischt und das wurde dann ins Triebwerk gespritzt mit der Folge einer Explosion. Die BAC landetet dann mit crash, aber Überlebenden, wie gesagt auf der Autobahn. Copilotin war damals eine Elisabeth Friske aus Braunschweig , sie überlebte. Wie das Schicksal es will stürzte sie Jahre später mit dem damaligen Ministerpräsidenten von Schleswig Holstein vor Lübeck im Landeanflug ab und diesmal war sie nicht unter den Überlebenden. Barschel überlebte, den Rest kennen ja noch einige, denke ich.
gruß
Rolf

[Cryczek]

Hallo,

also es stimmt, die Leistung der Triebwerke wird damit erhöht. Das Wasser kühlt einmal das Triebwerk. Das hast du ja schon richtig erkannt. Aber das Wasser hat noch einen anderen Effekt. Es ist ein zusätzliches Treibmittel. Bei der Zustandsänderung von Flüssig zu Gasförmig erhöht sich das Volumen der Wassermoleküle um ein vielfaches. Wenn nun das Wasser ganz fein zerstäubt ins Triebwerk eingespritzt wird, verdampft es sofort und zwar explosionartig. Das Volumen wird schlagartig größer und erzeugt somit schub.
Allerdings wurde diese Methode nur beim Start benützt, da die Belastungen an das Material der Triebwerke einfach zu hoch waren.

Grüße Christoph

[Simeon S]

Hallo Christoph,

woher beziehst Du Deine Infos? Norberts Hinweis mit dem zusätzlichen Brennstoff - Wasserstoff und Sauerstoff - klingt einleuchtend. Deine Erklärung mit der Volumenänderung erscheint auch logisch, wobei ich bezweifel, daß der Effekt derart groß ist. Was die Kühlung betrifft, erzeugt die meiner Meinung nach aber eher den entgegengesetzten Effekt - d.h. das Triebwerk verliert an Leistung. Je höher die Temperatur in der Brennkammer ist, desto höher ist der Wirkungsgrad. Beschränkt wird die Temperatur allerdings durch die Hitzebständigkeit der Turbinenschaufeln. Diese werden gekühlt - allerdings durch kleine Kanäle in den Schaufel und nicht extern durch Wasser im Triebwerksstrom.

Meine 0,02 € ...

Happy landings

Simeon

[Leo]

Also ich weiss nicht wie weit ihr richtig liegt.
Mein Wissensstand ist folgender:

Das Wasser kühlt die Luft ab welche in das Triebwerk gelangt bzw. dort ist. Dadurch wird die Luft dichter und erhöht dadurch den Schub.
Kühle, dichte Luft bindet auch mehr Sauerstoff und bringt dadurch bessere Leistungen.
Ein höheres Volumen der Luft im Triebwerk wäre in diesem Fall kontraproduktiv. Wozu heisst es denn im Triebwerk sonst Kompressor bzw. Verdichter?

Ich glaube, dass dies sowieso nur für den Start bzw. Go around vorgesehen ist bzw. war, da die Mengen an Wasser in keiner Relation zur verlorenen Nutzlast stehen.

Ich denke ein paar Verrückte PS Junkies machen das heutzutage noch mit ihren Karren. Auch in Kombination mit Methanol.
In modernen Flugzeugen ist das meines Wissens schon ausgestorben, aber ich denke Claus könnte darüber mehr erzählen.

[Blackbird]

Howdie!

Wassereinspritzung bei Autos ist mal 'ne Zeitlang in gewesen, inzwischen ist dank niveauloser Spielfilme Lachgas mehr angesagt. Lachgas (N2O) gibt in der Tat seinen Sauerstoff zur Verbrennung des Benzins frei, dadurch kommt es auch zu keiner direkten Volumenzunahme sondern nur zu einer besseren Verbrennung. Diese resultiert dann allerdings doch in mehr erzeugtem Gas und damit mehr Leistung.

Wasser (H2O) wird sich hüten, seine Bindung aufzulösen, um den Sauerstoff in den Verbrennungsprozeß abzugeben. Wenn es das täte würde mich wenigstens mal interessieren, wie man mit dem Zeug ein Feuer gelöscht bekommt.
Es geht dabei tatsächlich um Kühlung und Volumezugewinn. Ich hab meine Unterlagen damals als Arbeitslohn fürs Möbelschleppen beim Auszug nach dem Diplom an einen jüngeren Studenten abgegeben. Daher kann ich jetzt nicht nachsehen. Aber mir war so als wäre der Wirkungsgrad eines Triebwerks um so höher, je kälter die ausströmenden Gase sind. Das ist ja auch einleuchtend, da der Impuls des Triebwerks von Geschwindigkeit und Masse des nach hinten ausgestoßenen Gases ist. Und die Dichte des Gases ist um so höher je kälter es ist.
Wenn man sich etwas geschickt anstellt, dann spritzt man das Wasser hinter der Brennkammer ein. Da ist es immer noch heiß genug, um es zu verdampfen, es behindert die Verbrennung nicht und es kühlt das Abgas.

Mirko

[Huss]

Original geschrieben von Blackbird

Wasser (H2O) wird sich hüten, seine Bindung aufzulösen, um den Sauerstoff in den Verbrennungsprozeß abzugeben. Wenn es das täte würde mich wenigstens mal interessieren, wie man mit dem Zeug ein Feuer gelöscht bekommt.

Hallo Mirko,

Richtig, bei Autos senkt es etwas die Schadstoff und Staubemmisonen.
Auserdem zerfällt es in der Hitze ein wenig in Radikale, die die Verbrennung etwas bremsen - also etwas "Antiklopfmittel".

[Simeon S]

Nun habe ich auch noch ein wenig im Netz rumrecherchiert. Im Studium hab ich davon nämlich nichts gehört - waren wohl eher einige Jahrgänge vor mir. Es ist tatsächlich der Dichteeffekt im Verdichter. Dennoch behindert das Wasser die Verbrennung in der Brennkammer einwenig, wozu teilweise noch Methanol beigemischt wurde. Ein richtiges Prinzipbild mit Erklärung konnte ich leider nirgens im Web finden. Aber zumindest ein Bild mit einer B52 mit Wassereinspritzung aktiv:



Gruß

Simeon