Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 17. 23 april 1949 - Reaktionsmotorns »slocknande» vid vissa höjder och varvtal, av Sten Langby - Nedisning av reaktionsmotorer, av P O Hansson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
320
TEKJiTSK TIDSKRIFT
maren. En ökning av luftens iiiloppshastighet har däremot
motsatt verkan. En ökning av förhållandet bränsle—luft
slutligen följes upp till ett visst toppvärde av en ökning
av temperaturstegringen i brännkammaren, vilken därefter
minskar vid en ytterligare överrikning av bränsle.
Fig. 2 illustrerar förloppet i en viss för ändamålet provad
brännkammare men är typisk för alla reaktionsmotorer.
Den övre delen av figuren ger ett exempel på hur den från
kompressorn till brännkammaren gående luftens tryck,
temperatur och hastighet ändrar sig ined motorns varvtal.
Förloppet av dessa tre kurvor bestämmer ändringarna i
uppnåelig eller tillgänglig temperaturstegring i
brännkam-maren genom motorns varvtalsområde. Ännu vid 6 000 r/m
är den tillgängliga temperaturstegringen god trots låga
värden på inloppsluftens tryck och temperatur. Detta
uppnås tack vare låg inloppshastighet i brännkammaren.
Denna ökar emellertid till en början mycket snabbt vid
en ökning av varvtalet och trots en samtidig ökning av
tryck och temperatur minskar temperaturstegringen i
brännkammaren kraftigt. Detta fortgår dock endast upp
till ett visst varvtalsområde. I detla får den för
temperaturstegringen i brännkammaren gynnsamma inverkan av
inloppsluftens stigande tryck och temperatur överhanden
gentemot den ogynnsamma hastighetsökningen. Som
framgår av figuren är nämligen andra derivatan positiv för
tryck- och temperaturkurvorna men negativ för
hastighetskurvan. Den undre delen av fig. 2 visar tillgänglig resp.
för motorns drift erforderlig temperaturstegring i
brännkammaren som funktion av motorns varvtal. Dessa båda
kurvor skära varandra vid 6 500 och 11 500 r/m, mellan
vilka varvtal den tillgängliga temperaturstegringen i
brännkammaren understiger den erforderliga. Hela driftområdet
6 500—11 500 r/m är således ett för reaktionsmotorn "dött"
område, inom vilket motorns arbetsförlopp ej kan hållas
i gång.
Genom denna undersökning är det alltså inte längre något
mysterium, att en reaktionsmotor i vissa fall kan "blåsa
ut" vid flygning på höjd. Men den har inte talat om, hur
en brännkammare till en reaktionsmotor för alla höjder
och alla varvtal skall se ut. NACA, Air Force, Navy Bureau
of Aeronautics och de amerikanska
reaktionsmotortill-verkarna är emellertid gemensamt i arbete på en
omfattande forskning för alt lösa detta problem. Deras
undersökningar koncentreras därvid på val av brännkammartyp,
tvärsektionsarea, förhållande längd—diameter samt en del
detaljkonstruktioner. Det anses också, att en lycklig
lösning av problemet torde fordra elt högre tryckförhållande
för kompressorn. Brännkammaren kan då matas med luft
med högt tryck och hög temperatur men utan ogynnsamt
hög inloppshastighet. En ökning av tryckförhållandet
ligger ju också i fas med de allmänna utvecklingstendenserna
för reaktionsmotorerna. Och på denna väg torde det för
reaktionsflyget "döda" höjd-varvtalsområdet kunna
inskränkas eller kanske rentav elimineras (R McLakren i
Aviation Week 24 nov. 1047). Sten Langby
Nedisning av reaktionsmotorer. Nedisning av
reaktionsmotorer har varit ett problem som man har haft svårt att
få ett ordenHigl grepp på. Frågans vikt är emellertid sådan,
att en intensiv forskning för närvarande bedrives av
stormakterna för att komma fram till en lösning av detla
mycket viktiga problem. Intressanta uppgifter om effekten av
isbildning i reaktionsmotorer har framkommit som
resultat av prov, utförda av National Research Council of
Canada.
Vid provkörningarna efterliknades nedisningsförhållandcn
genom att man vid väderlek, då kyla rådde, sprutade in
finfördelat vatten före motorns luftintag. Under försöken
användes den tyska motorn Jumo 004, som har en
axial-kompressor. Den första försöksserien, som gjordes med
den ordinarie utformningen av motorns luftintag, gav
regelbundet en avsevärd isbildning av mycket karakteristisk
form på den centrala delen av luftintaget (se fig. 1). Denna
typ av isbildning kallades för."krona" och kunde täcka
ända upp till 5/„ av inloppet. Isbildning på de längre in i
motorn liggande ledskenorna inträffade mycket sällan och
då i mycket liten utsträckning.
Nästa försöksserie utfördes så, alt man genom montering
av en extra luftintagsdel före motorn tvingade strömningen
att gå in i luftintaget huvudsakligen i axiell riktning, såsom
förhållandet är under flygning. Man erhöll en god
kontroll av strömningen genom att leda in rökstrimmor i
luftintaget. Man kunde dock icke undvika, att det blev en
koncentration av vattendropparna i mitten av
luftströmmen. Under flygning är detta icke fallet; isbildning
uppträder lika mycket på ledskenorna som på den centrala
delen av luftintaget. Med nyss angiven ändring av
luftströmningen visade det sig, att isbildningen fick en annan
form. Isen växte inte som i förra fallet huvudsakligast i
radiell riktning utan i luftströmmens riktning, dvs.
ungefär axiellt. Utan att inloppsarean minskade i någon större
utsträckning bildades en "ros" (se fig. 2), som vid längre
lids körning förstorades framåt och slutligen växte till en
"tulpan"-form (se fig. 3). Flera gånger påvisades
nedisning på ledskenorna. Isen bildades på de första
axial-stegen och kunde i ogynnsamma fall skada kompressorn.
Eftersom strömningsarean vid denna försöksserie icke
minskades i samma utsträckning som under den första
provserien, blev också minskningen av turbinens
dragkraft mindre. I båda fallen hände det att isstycken
lossnade och allvarligt skadade kompressorn.
Två körningar gjordes under mycket kraftig snöstorm,
utan att man kunde konstatera någon nämnvärd
försämring av prestanda. Under dessa båda körningar var
nedisningen obetydlig; någon isbildning kunde upptäckas på
luftintagens centrala del och någon på ledskenorna. Under
ett av de tidigare proven placerades elt nätskydd i
luftintaget. Det visade sig att detta skydd mycket snabbt isade
igen, så att lufttillförseln till motorn nästan helt spärrades.
Detta prov visar tydligt risken att ha ouppvärmda galler
i luftintag på reaktionsmotorer.
Vid körning med en stillastående motor accelererar
luften från hastigheten noll till den hastighet, som råder
i luftintaget. Detta medför en sänkning av luftens
temperatur — i många fall under fryspunkten. Vid flygning med
hög fart får man däremot i de flesta fall uppbromsning
Fig. 1. Isbildning au "kron"-typ på
luftintagets centralparti.
Fig. 2. Isbildning au "ros"-tgp,
ytterluftens temperatur —i°C.
Fig. 3. Vid fortsatt isbildning växer
’’rosen" till en ’’tulpan"-formad bildning.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
