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Ronny Von Loh
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Sprache Deutsch
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 02.08.2014 / 25.07.2019
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Was unterscheidet PTL-, ZTL- und ETL- Triebwerke ?

PTL --> Propeller-Turbinenluftstrahltriebwerk

ZTL --> Zweistrom-Turbinenluftstrahltriebwerk

ETL --> Einstrom-Turbinenluftstrahltriebwerk

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Welche grundlegenden Gemeinsamkeiten weisen diese Bauformen auf ?

Gemeinsamkeiten:

- Turbinenluftstrahltriebwerke

- im Kerntriebwerk ist eine Turbomaschine

- luftatmend

 

Unterschiede:

- PTL: ähnelt Nutzleistungsgasturbine da ca. 90% der Leistungsaufnahme in der Turbine für den Propeller zur Verfügung gestellt wird

- ZTL:

   - hohe Schubkraft durch großen Massenstrom

   - Großteil des Massenstroms im Bypass

   - Lärmreduzierung durch langsam durchströmten Bypass

   - größerer Bauaufwand durch mehrwellige Ausführung

   - vorwiegend zivile Nutzung

- ETL:

   - geringerer Massenstrom

   - angesaugter Massenstrom = Kernmassenstrom

   - geringerer Bauaufwand

   - Schuberhöhung durch Nachbrenner möglich

   - vorwiegend militärische Nutzung

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Beschreiben Sie die Schubentstehung im ETL.

Schubkraft = Differenz von Ein- zu Austrittsimpuls

- E-Zufuhr am Verdichter

   - Totaldrucksteigerung durch Verdichterarbeit

- E-Zufuhr durch Massenstromerhöhung in Brennkammer

   - Totaltemperatursteigerung durch Verbrennung

--> Änderung des Impulsstromes zwischen Ein- und Austritt

--> Solang Eintritts-I > Austritts-I --> positiver Schub

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Warum ist die Turbomaschine für grosse Leistungen dem Kolbenmotor als Flugantrieb auch für die
Propelleranwendung überlegen ?

- höhere Leistungsdichte der Turbomaschine (durch große Massenströme)

- kontinuierliche Arbeitsweise

- bei Kolbenmotor ist Luftzufuhr durch Ventilquerschnitt begrenzt

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Welchen Grund vermuten Sie, dass die Turbomaschine für kleine Leistungen ( < 150 kW ) als Flugantrieb nicht zum
Einsatz kommt ?

- TM ist wesentlich komplexer

--> teurer

--> höherer Bauaufwand

--> hohe Unterhaltungskosten

--> höherer Wartungsaufwand

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Was verstehen Sie unter thermischen Blockieren ?

- Q-Zufuhr bei Strömungen mit konstantem Querschnitt lässt bei gegebenem Ma1 (Eintritt) Ma2 maximal gegen 1 gehen

- wenn Ma=1 --> keine Q-Zufuhr mehr möglich

- bei weitere Q-Zufuhr wird Geschwindigkeit im Unterschall reduziert und im Überschall erhöht

--> Rückwirkung auf Eintritt --> thermisches Blockieren

--> Q-Zufuhr ist begrenzt durch maximale Totaltemperatur und Massenstromdichte bei Ma=1

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Wie entwickelt sich die Machzahl in einer Unterschallströmung mit festem Querschnitt bei Wärmezufuhr ?
Begründen Sie Ihre Antwort.

- v erhöht sich auf maximal Ma=1 (begrenzt durch thermisches Blockieren)

- Grund:

   - Q-Zufuhr bzw. T-Erhöhung wirkt wie Querschnittsreduzierung

   - Gasvolumen steigt an

   - Gasdichte steigt

   - bei Massenstrom = konstant --> v steigt

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Was geschieht mit dem Totaldruck in einer Unterschallströmung mit festem Querschnitt bei Wärmezufuhr ?
Begründen Sie Ihre Antwort.

- Totaldruck sinkt

Grund:

   - höhere Strömungsverluste durch Beschleunigen

   - höhere Totaldruckverluste durch erhöhte Teilchenbewegung --> Reibung

   - durch Q-Zufuhr steigt die Entropie s

   --> Verringerung des effektiven Querschnitts