Какова температура воздуха, выходящего из камеры сгорания CFM56-5C?

Быстрый ответ : В рассматриваемой расчетной точке , которая принимается за условия взлета, камера сгорания CFM56-5C повышает температуру газа до 1360°C (доля компрессора в этом повышении составляет около 600°C).

Это обычное значение, встречающееся в современных газотурбинных двигателях, баланс между снижением расхода топлива и возможностями материала турбины (сплав никеля, подробнее об этом здесь и здесь ).

Температура на входе в турбину (TET) зависит от тяги. Взлетная TET максимальна, а TET набора высоты примерно на 100°C меньше. Взлет ТЭТ не может быть разрешен в течение длительного времени из-за повреждений направляющих аппаратов и лопаток турбины высокого давления.

Ниже приведены некоторые подробности о принципах газотурбинного двигателя.

Номера станций

В турбиностроении для облегчения описания и сравнения этапы цикла Брайтона обозначаются номером станции .

^{( Источник )}

Дополнительные станции определяются для отражения конкретных потребностей (например, для холодного потока турбовентиляторного двигателя). Полный стандарт известен как ARP 755 , см. это старое, но бесплатное описание .

Выход из камеры сгорания (который также является передней кромкой направляющего аппарата сопла турбины) — это станция 4. В этой номенклатуре Tn — температура на позиции n , Pn — давление и т. д. Например, датчик на входе вентилятора многих турбовентиляторных двигателей обычно называют датчиком T12 или P12T12 .

Температура газа и энтропия

Тяга, которую может создать двигатель, зависит от температуры на входе в турбину (позиция 4), которая ограничена материалами.

Есть два способа повышения температуры. Компрессор повышает температуру за счет увеличения давления воздуха, камера сгорания повышает ее за счет сгорания топлива при (в идеале) постоянном давлении. Последний увеличивает энтропию за счет разрыва углеводородных цепей.

Это видно на так называемой диаграмме температура-энтропия (Ts) , например, на этой для CFM56-7B:

^{CFM56-7B Ts диаграмма. Источник}

Мы можем видеть работу компрессора между станциями 0 и 3 (без изменения энтропии в идеальном цикле) и (в идеале) изобарическое повышение температуры и энтропии между 3 и 4 по мере того, как химическая потенциальная энергия топлива нагревает воздух.

Площадь под кривой представляет, наряду с массовым расходом, чистую работу двигателя (энергия, производимая турбиной, минус энергия, потребляемая компрессором), следовательно, его эффективность. Площадь зависит от двух основных факторов:

• Насколько давление (и температура) поднимается компрессором.
• Сколько энтропии (и температуры) добавляет камера сгорания.

Цель состоит в том, чтобы достичь желаемой температуры турбины с максимальной эффективностью. При увеличении степени сжатия компрессора (высота левого вертикального сегмента) камера сгорания (горизонтальный сегмент) должна добавить меньше энтропии. Это означает меньше топлива.

Существует определенное значение PR, около 30-35, при котором площадь под кривой Ts максимальна. Это значение действительно является целью разработчика двигателя. Глядя на предыдущую диаграмму (косые линии в кПа), мы видим, что используемый PR составляет около 30.

CFM56-5C

Четыре CFM56-5C использовались для питания самого маленького A340 . Производство А340 остановлено, так как 4 двигателя уже не лучший вариант в эпоху высоких цен на топливо.

Ваш вопрос действительно сводится к следующему: что такое T4 для CFM56-5C?

Из этого документа (на французском языке):

• Pour une approche analytique de la dynamique du vol

это тезис Элоди Ру, эта таблица на странице 198:

говорит нам, что температура T4 составляет 1633 К, то есть 1360 °C.