Отбирается ли отбираемый от двигателей воздух, которым дышат пассажиры, до или после его контакта с топливом? И почему? Разве это не нездорово?

Пассажиры часто удивляются, узнав, что воздух, которым они дышат, поступает из двигателей.

  • Это звучит нездорово. Можете объяснить, почему это не так?

  • Отбирается ли отбираемый воздух (для наддува кабины) до или после того, как он вступает в контакт с топливом внутри турбовентиляторных двигателей пассажирских авиалайнеров?

  • И в чем причина того или иного выбора?

  • В частности, где находится место на этой диаграмме? (диаграммы в ответах приветствуются)

объем: Этот вопрос касается воздуха, которым дышат люди внутри самолета. Q11917 касается защиты от обледенения. Ни вопрос, ни ответы в Q11917 не касаются аспекта того, будет ли воздух безопасным для дыхания пассажиров и членов экипажа. Этот аспект очень хорошо рассмотрен в комментариях и ответах ниже. Таким образом, эти вопросы должны оставаться отдельными.

изображение

Задумайтесь об этом на секунду - если это происходит после контакта воздуха с топливом и используется для наддува кабины, это будет означать, что вы создадите топливно-воздушную смесь в кабине, которая будет токсична в в лучшем случае и взрывной в худшем.
Я предполагаю, что воздух в салоне пахнет керосином из-за стояния на земле перед взлетом среди керосина, используемого --- другими самолетами, собственными двигателями, работающими на холостом ходу, доносящимися из только что выпущенного сопла бензовоза, ... --- поэтому любой наружный воздух должен нести запах (через открытые двери, через которые все только что вошли, если с лестницы, или через любую точку забора воздуха).
уточнил разницу
@fooot Я не понимаю, как это дубликат. Воздух в салоне не берется из выхлопной трубы, потому что пассажирам нужен кислород; его не берут после впрыска топлива, потому что пассажирам нужна кабина, полная не реактивного топлива.
@summerrain обычно выпускаемый воздух не опасен. Хотя явления дыма могут представлять опасность для пассажиров: en.wikipedia.org/wiki/Fume_event

Ответы (4)

Слив будет производиться с одной или двух 3-й, 4-й, 5-й или 6-й ступени компрессора высокого давления. Обычно имеется два выпускных отверстия. Порт с самым высоким давлением будет подавать действительно горячий воздух для таких вещей, как защита от обледенения. Порт более низкого давления, расположенный выше по потоку, будет подавать воздух для кондиционирования воздуха/повышения давления и другой пневматики. Некоторые системы объединяют два порта в одну систему и используют порт низкого или высокого давления по мере необходимости.

Воздух должен поступать от компрессора, а не после сгорания, в основном потому, что это должен быть чистый окружающий воздух, не содержащий побочных продуктов сгорания керосина, и в любом случае он достаточно горячий, а брать его из турбины было бы слишком жарко. Нагнетание на последних ступенях компрессора высокого давления может достигать 700-800F при взлетной тяге.

Если в самолете используется высокотемпературная «испарительная» система защиты от обледенения, он будет забирать воздух из более горячих ступеней компрессора, чем если имеется неиспарительная система (испарительная = температура поверхности антиобледенительной защиты выше точки кипения воды. передняя кромка будет более 100 C, как поверхность парового утюга.)

Даже если он забирает «чистый» воздух, в отводимом потоке будут всевозможные обугленные частицы из атмосферы; пыльца, кусочки жуков, которые собираются и загрязняют все в воздуховодах и компонентах (на более низких высотах). Сгоревший воздух был бы в десять раз хуже, не говоря уже об угарном газе, отравляющем пассажиров, и слишком горячем, чтобы его можно было использовать.

На некоторых двигателях также возможна прокачка 7-й ступени.
Антиобледенение звучит как террористический заговор :-0
Вторая причина использования нескольких выпускных портов — поддержание стабильной работы компрессора. В отличие от турбин, компрессоры являются потенциально нестабильными устройствами, и необходимо контролировать общие условия потока, чтобы избежать остановки или помпажа. Сливные порты фактически являются частью этой системы управления.
Почти все современные форсунки имеют регулируемые лопатки статора для этой цели, и им не нужно сбрасывать отбираемый воздух за борт для управления потоком компрессора. Величина спроса на кровотечение зависит от спроса на услуги, использующие его. Когда вы включаете пакеты или антиобледенение, вы получаете рост ITT, а если вы отключаете их, ITT снова снижается. Если кровотечение выключено, оно выключено.
"не говоря уже об отравлении пассажиров угарным газом" не будем придираться к мелочам :-)
Я надеюсь, что двигатели пассажирских авиалайнеров достигнут полного сгорания топлива, что будет означать отравление углекислым газом , а не угарным газом . Не то чтобы эта разница имела большое значение. :-D
@DevSolar «Чистый» с точки зрения массивного реактивного двигателя немного отличается от «чистого» с точки зрения наших хрупких маленьких человеческих легких. Даже если сгорание почти полностью завершено, само по себе количество происходящего быстро доведет окружающий CO до смертельной концентрации.

Я нашел схему ( bbc.com ), показывающую место, где происходит отбор воздуха ( красная стрелка ).

Как видно на изображении, расположение перед камерами сгорания, что означает, что отбираемый воздух отбирается до того, как он вступит в контакт с топливом:

изображение

Я опаздываю на вечеринку, но возможно ли, что какие-то частицы горения/сгорания попали в систему при посадке, когда включен реверс тяги? Это могло бы объяснить стойкий запах керосина при взлете.. воздух с частицами топлива, выталкиваемый в кабину при перезапуске.
@EarlGrey: На авиалайнерах реверсоры находятся не в основном потоке, питающем камеры сгорания, а в обходном потоке. Обратный поток воздуха исходит только от вентилятора и никогда не контактирует с реальным двигателем, топливом или газами сгорания и в любом случае не используется в качестве отбираемого воздуха. Смотрите этот вопрос . С другой стороны, иногда воздух реверсируется в горячий поток, что называется помпажем компрессора , и в этом случае газ может попасть в кабину через точки отбора воздуха от компрессора.

В дополнение к тому, что уже опубликовал Джон К., требования к охлаждению предотвращают попадание отбираемого воздуха в секции камеры сгорания и турбины высокого давления. В этих секциях предварительно формируется тонкопленочное охлаждение, при котором небольшое количество воздуха нагнетается вокруг поверхностей, чтобы предотвратить прикосновение к ним горячих продуктов сгорания. Даже если отбираемый воздух использовался для нечеловеческого контакта, например, для активного управления потоком, в этот момент воздух просто слишком горячий, чтобы с ним можно было справиться.

Из этого ответа на точку отбора воздуха B737NG:

Сжатый воздух отбирается от двигателя 5-й и/или 9-й ступени компрессора. Подача воздуха регулируется в зависимости от потребности и варьируется в зависимости от этапа полета - на этапах полета с относительно высокой мощностью двигателя (взлет, набор высоты, крейсерский режим) используется только сжатый воздух 5-й ступени. В условиях малой мощности двигателя, таких как заход на посадку и посадка, сжатый воздух 9-й ступени также используется для пневматических систем. Этот воздух находится под более высоким давлением и более горячий, чем воздух 5-й ступени.

Таким образом, отбираемый воздух для системы кондиционирования воздуха выпускается до того, как в дело поступит какое-либо топливо. Очевидно. В салоне иногда пахнет керосином или выхлопом реактивного топлива, когда он находится на взлетной полосе, обычно это связано с внешними обстоятельствами, такими как попутный ветер, согласно ответу @Dave .

Как упомянул @mins в комментарии, было проведено исследование причин некоторых эпизодов отравления пилотов кондиционированным воздухом, которое, как оказалось, было вызвано маслом в поддоне двигателя.

Я знаю, что вы это знаете, но для посетителей стоит сказать, что проблема с отбором воздуха не из-за топлива (кроме, может быть, в случае остановки / помпажа компрессора), а из-за паров смазки из поддона, попадающих в компрессор. Кто-то провел полное исследование этого аспекта .