Genau, die magere Turbine


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Geschrieben von Werner am 04. März 2022 15:32:35:

Als Antwort auf: Warum brennt Wasserstoff so heiß? geschrieben von Joachim S am 04. März 2022 13:26:09:

Moin Jo,

das genau ist es. Die Turbine muß sehr mager fahren, damit sie nicht kaputt geht.

Also drehen wir an der Leerlaufdüse und schon gehts . . . . ach nee, issjaheute ales elektronisch, wir lesen einfach ein neues Kennfeld ein.

Tja, schön wärs. Die Turbinenfritzen tunen ihre Heuler mit mindestens dem Aufwand, der für Hochleistungsrennmotoren getrieben wird.

Das ganze muß mit einem Viertel des Luftdruckes in 11.000 Metern Höhe auch funktionieren, die Abgasschnüffler sind hinter denen her - was ich persönlich bei diesen riesigen Abgasmengen auch sehr begrüße.

Die Turbine muß aber praktisch anwendbar sein. Es gibt die Leistungsstellung "Flight Idle" von der aus innerhalb von max. 4 Sekunden mindesten (hab die Zahl vergessen) 80% oder so vom Schub da sein müssen, damit der Pilot einen fehlgeschlagenen Anflug sicher abbrechen kann.

Flight Idle ist aber für den Bodenbetrieb viel zu schnell, da fährt der Airliner durch die Eingangshalle durch, anstatt brav am Terminal zu stehen. Deshalb gibt es auch Ground Idle, was manche Turbinen im Flug nicht abkönnen, weil sie dann einen "Flame Out" kriegen.

Inzwischen gibt es bei Geschäftsreiseflugzeugen noch einen weiteren Zustand, der nennt sich "Low Idle", dann läßt man ein Triebwerk besonders langsam laufen, nur um Strom zu haben und dabei nicht wer weiß wie laut zu sein und auch Sprit zu sparen.

Die Bildung der konstanten Flamme über einen großen Verstellbereich ist alles andere, als einfach. Für Gasturbinen im Generatorbetrieb ist das wesentlich entspannter, die kann man auf den Punkt auslegen, die Drehzahl bleibt konstant, der Luftdruck ist immer der selbe. Aber auch dort ist der Regelbereich nicht besser, als 40 - 100 %.

Wenn die Wasserstoff-Flamme einfach ganz heiß in einer großen, luftdurchspülten Brennkammer brennt, dann bleibt auch alles heile, aber durch die krasse Abkühlung der Hüll-Luft gibt es einen Haufen Stickoxide. Diese sind bei der Wasserstoff-Verbrennung so hoch, dass es schon spürbar auf den Wirkungsgrad geht, also der Brennwert gar nicht ganz genutzt werden kann.

Es gibt Versuche mit reinem Wasserstoff und reinem Sauerstoff. Da gehts ,aber das sind dann Temperaturen, da schmilzt einem alles weg.

Nur mal so zur Anschauung, Wenn ein Jumbo die Triebwerke am Boden im Leerlauf laufen läßt, dann verbraucht der fast so viel, wie ganz oben im Reiseflug. Die Flugzeuge werden absichtlich übertankt, bis zum maximalen "Rampweight", rollen dann schwerfällig und mit Verbräuchen, die jeder Beschreibung spotten, zum Startpunkt und dort lassen sie die Triebwerke so lange weiter laufen, bis sie das "max. Take Off Weight" haben.

Würde man den Airliner elektrisch zum Startort ziehen und erst dort auftanken, könnte man richtig Sprit sparen.


Hat jetzt nicht so viel mit Wasserstoff zu tun, aber ich wollte mal aufzeigen, welche Verhältnisse in der Luftfahrt vorliegen.

Wenn wir mal eines Tages richtig viel Wasserstoff produzieren und damit unseren abnormen Energieverbrauch decken können, dann müssen wir gescheit aufpassen, dass wir keinen Wasserstoff verlieren. Der steigt auf in größe Höhen und verläßt die Erde. Dann isser weg und wenn wir weiter machen, trocknen die Meer aus - und dann stehn wir da.

(nur mal so als kleines Horrorszenario)

Gruß

Werner



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