Как работает система климат-контроля C208B, использующая отбираемый воздух для обогрева салона?

Я изучаю системы своего первого газотурбинного самолета, а именно C208B.

Я знаю, что существует «тепло отбираемого воздуха», которое смешивается с рециркулирующим воздухом салона. Я знаю, что отбираемый воздух сжат и поэтому горячее, чем при атмосферном давлении. Я также понимаю, что если бы сжатый воздух был декомпрессирован, он вернулся бы к своей первоначальной температуре или ниже из-за энтропии в сжатом состоянии.

Используют ли эти системы теплообменники, очень похожие на автомобильные кондиционеры, за исключением того, что они нагревают несжатый воздух, поступающий в салон, и охлаждают сжатый отбираемый воздух через теплообменник? Конечно, они не могут направить фактически отбираемый воздух прямо в салон и оставить его горячим, потому что он немедленно сбросит давление, верно?

Как обычно работают эти системы? В чем разница между некомпрессорной негерметизированной и компрессионной гермокабиной? Я бы подумал, что даже герметичная кабина не сможет удерживать достаточное внутреннее давление, чтобы поддерживать что-либо близкое к уровню нагрева воздуха компрессора.

См. «Машина воздушного цикла» в Википедии для объяснения того, как эти вещи работают.
Но тепло, а не кондиционер.
Если вы расширяете сжатый воздух за счет свободного расширения, он лишь немного остынет (идеальный газ вообще не будет охлаждаться), почти не вернется к начальной температуре, потому что вы не извлекаете энергию, затраченную на его сжатие, а температура равна пропорциональна внутренней энергии.

Ответы (1)

Имеется много подробной информации о том, как работают эти системы, но в целом, как только отбираемый воздух отводится от секции компрессора, линии разделяются: одна линия остается горячей, а другая проходит через теплообменник для отвода как можно большего количества тепловой энергии. .

Оттуда более холодный отбираемый воздух под давлением расширяется. Однако, поскольку он был «предварительно охлажден» в теплообменнике, он не восстанавливает свою прежнюю температуру, а вместо этого становится холодным охлажденным воздухом.

Затем (точно так же, как ваш кухонный кран...) смеситель смешивает охлажденный воздух с горячим воздухом до приемлемой температуры, выбранной экипажем, и подает его в кабину.

Принципы контроля температуры одинаковы независимо от того, находится ли самолет под давлением или нет, но для поддержания и контроля давления необходимы дополнительные уплотнения и клапаны.

Что касается расширения и потери давления, компрессор не только уменьшил объем, но и добавил скорость, которая была превращена в большее давление статорами (энергия поступала из топлива).

Есть ли у C208B без давления полный ACM? Ему не нужно повышать давление, и если у него есть только отопление, а не кондиционер, он может просто свободно расширять немного отводимого воздуха.
Мой ответ не касался конкретного каравана, потому что, хотя он и упоминался в вопросе, я интерпретировал его как более общий вопрос о теплообменниках на самолетах с турбинными двигателями. Но вы правы, у 208 нет таких блоков переменного тока, как у герметичных самолетов. На самом деле, глядя в руководство, у него даже нет теплообменника, если не считать нагревателя топлива, который вытягивает немного тепла из отбираемого воздуха.