Zeer nette en uitgebreide samenvatting van het vak Gasturbine Performance. Deze samenvatting bevat alle informatie die nodig is de reader, en behandeld stof duidelijk.
Bovendien is deze samenvatting al voor u vertaald naar het Nederlands, op dezelfde manier als het tentamen wordt afgenomen.
Ik heb ...
Aviation Engineering Year 2, Block 5
Amsterdam University of Applied Sciences
,Hoofdstuk 1 - Voortstuwing:
Leerdoelen:
1. Newton’s wet toepassen op de manier waarop propeller- en straalmotoren thrust genereren
2. Meest efficiënte manier van snelheid maken omschrijven
3. Berekenen van thrust en voortstuwende kracht door versnelling van lucht
Principe voortstuwing:
1. Lucht wordt versneld naar achteren
2. 2e Wet van Newton (F= 𝑚 • 𝑎): lucht ondervindt achterwaartse kracht
3. 3e Wet van Newton (Actie= -Reactie): motor krijgt zelfde kracht in tegengestelde richting
Dit geldt voor zowel propellers als jets. Verschil zit hem in de versnelling en massa:
Propeller: Weinig versnelling, veel lucht: F= 𝑚 • 𝑎
Jet: Veel versnelling, weinig lucht: F= 𝑚 • 𝑎 kan niet, lucht verplaatst zich niet overal even snel
Newton zei over de 2e wet: Kracht is de verandering van de hoeveelheid beweging per seconde
Voordat we hiermee verder kunnen, hebben we eerst wat snelheden nodig:
- ca(aircraft): snelheid van vliegtuig t.o.v. ongestoorde lucht/TAS
- ci(in): snelheid van lucht bij inlaat t.o.v. motor
- cj(jet): snelheid van lucht bij uitlaat t.o.v. motor
Voor het bepalen van de thrust hebben we alleen de versnelling van lucht in de motor nodig
Helaas gaat er ook energie verloren:
1. Verlies door frictie en thermische efficiëntie
2. Voortstuwende efficiëntie, is toch nodig maar de energie is niet meer beschikbaar
Bij grote snelheden: klimmen, cruise en landen geldt: ca= ci, dit geldt niet voor landen op opstijgen.
Want de snelheid van het vliegtuig is niet gelijk aan de snelheid waarmee de lucht door de motoren
gaat, denk aan het aanzetten van de motoren terwijl het vliegtuig nog stil staat
Er zijn 2 onderwerpen: versnelling en efficiëntie. Als de lucht veel wordt versneld ga je hard vooruit,
maar met erg weinig efficiëntie. Als de lucht weinig wordt versneld ga je langzaam vooruit, maar wel
met een goede efficiëntie. De oplossing: Combineren: We vliegen met een trage acceleratie voor
goede efficiëntie en we vergroten de massastroom om meer thrust te genereren
Leerdoelen:
1. Constructie van zuiger motor kunnen beschrijven
2. Het proces in de cyclus van een zuiger motor kunnen beschrijven
Er zijn twee soorten motoren: zuiger motoren, werken vaak op benzine; en straalmotoren, werken
op kerosine.
Een zuiger motor werkt door het principe van een zuiger, waarbij een lineaire beweging wordt
omgezet in een roterende beweging.
Er zijn verschillende soorten van zuiger motoren: 4-takt en 2-takt motoren:
• 4-takt:
- Maakt 4 bewegingen voor het maken van 1 cyclus:
1. Een klep gaat open en spuit een mix van lucht en brandstof naar binnen
2. De mix wordt gecompenseerd door de zuiger
3. Er wordt een vonkje gemaakt en de mix komt tot explosie en duwt de zuiger weg
4. Er gaat een klep open en de zuiger duwt het residu naar buiten
• 2-takt:
- Maakt 2 bewegingen voor het maken van 1 cyclus:
1. Benzine komt erin, terwijl tegelijkertijd het residu naar buiten wordt geduwd
2. Er ontstaat een vonkje waardoor de zuiger naar achteren wordt geduwd
Een 2-takt motor levert meer vermogen dan een 4-takt, omdat er vaker een explosie is. De 4-takt
motor is echter wel een stuk zuiniger dan een 2-takt motor
Bij een 4-takt motor is er altijd slechts 1 zuiger die ontbrandt, deze stuurt de as aan, welke op zijn
beurt weer een andere zuiger aanstuurt de dan weer een explosie veroorzaakt.
Van de zuigermotoren zijn ook een hoop verschillende. Vroeger gebruikte men een stermotor, maar
omdat deze erg groot was en dus voor veel drag zorgt, wordt tegenwoordig een horizontale
opstelling gebruikt. De zuigers staan tegenover elkaar, dit is goed voor kosten, gewicht, balans, etc
Er zijn altijd 2 dingen die we over een motor willen weten:
1. Hoeveel arbeid is nodig om 1 cyclus te maken?
2. Hoeveel brandstof is nodig om deze arbeid te leveren?
, Hoofdstuk 3 – De basiseigenschappen van een gas: de gecombineerde gaswet:
Leerdoelen:
1. Eigenschappen van een ideaal gas kunnen omschrijven
2. Beschrijven van hoeveelheden en eenheden die relevant zijn voor een zuiger motor
3. Berekenen van gaseigenschappen in motor cilinder gebaseerd op gecombineerde gas wet
We noemen een gas een ideaal gas als het:
a. De moleculen geen kracht op elkaar uitoefenen
b. Het volume van de moleculen 0 is
c. Alle botsingen met de moleculen elastisch zijn
In een ideaal gas is de ruimte tussen de moleculen zo groot, dat ze geen last hebben van krachten
van elkaar. De moleculen bewegen vrij, tenzij ze botsen met elkaar of een ander object.
Niet alle gassen zijn ideale gassen. Moleculen kunnen, door een externe druk, samengedrukt worden.
Als je een gas heel erg samendrukt en het volume zo klein maakt dat de samenhangende kracht
(kracht tussen de moleculen) weer terugkomt, is het gas niet ideaal meer. Als de het volume nog
meer gaat verkleinen kan het gas zelfs vloeibaar worden, dit kan alleen als de temperatuur laag
genoeg is en de moleculen dus niet te snel bewegen
Temperatuur: gemiddelde kinetische energie van moleculen in een stof in rust
Als de temperatuur warmer wordt → moleculen sneller bewegen → meer ruimte. Op deze manier
kan m.b.v. een vloeistof die uitzet, de temperatuur gemeten worden. In SI gebruiken we Kelvin,
0 K= -273oC: absolute nulpunt. De Rankine van Fahrenheit is hetzelfde als de Kelvin voor Celsius
Druk is het resultaat van temperatuur en dichtheid:
1. Hoge temperatuur → moleculen hoge kinetische energie → meer botsingen → meer druk
2. Hoge dichtheid → meer moleculen per gebiedje → meer druk
Gecombineerde gaswet staat ook bekend als wet van Boyle en Gay-Lussac:
• Boyle’s wet:
- Druk is omgekeerd evenredig aan het volume
- P1 • V1= P2 • V2
• Gay-Lussac’s wet:
- Volume is evenredig aan temperatuur
𝑉1 𝑉2
- 𝑇1= 𝑇2
• Algemene gaswet/ Wet van Boyle en Gay-Lussac
- De formules kunnen samengevoegd worden:
𝑃1∗𝑉1 𝑃2∗𝑉2
- 𝑇1
= 𝑇2
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller MennoGroen. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $14.14. You're not tied to anything after your purchase.
