Pytanie:
Dlaczego paliwo zanieczyszczone wodą jest złe, a wtrysk wody nie?
ymb1
2016-11-29 05:57:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

enter image description here

„Mokry” start KC-135 z silnikami J57 - wykonany przez fotografa USAF (zdjęcie USAF) [domena publiczna], za pośrednictwem Wikimedia Commons

Dlaczego woda zanieczyszczona paliwem jest szkodliwa, a wtrysk wody nie?

jak to rozumiem, wtrysk wody obniża temperaturę spalania, co jest dobre i złe, dobre do chłodzenia, ale zwiększona moc / przepływ masowy, złe dla marnowania [niespalonego] paliwa.

Dlaczego więc woda niebezpieczne, gdy w paliwie znajduje się jego ślad ? Co najgorszego może się wydarzyć oprócz czarnych spalin i większej mocy?

Wtrysk wody w silnikach odrzutowych i silnikach tłokowych jest mieszany z paliwem, zanim wejdzie do komory spalania, więc myślę, że paliwo jest już zmieszane z woda nie powinna być inna. Oczywiście, że się mylę. Ale dlaczego?

Spójrz na wypadki takie jak BA38 w 2008 roku
Wtrysk wody jest również stosowany jako część systemów wtrysku przeciwwybuchowego (ADI).
Wstrzyknięcie wody jest celowe w pewnym momencie lotu, zwykle podczas startu. Działa przez krótki czas i nie zanieczyszcza paliwa w zbiorniku. Z drugiej strony zanieczyszczenie wody jest zawsze niezamierzone.
Nie jestem pewien, jak różni się wtryskiwacz silnika turbinowego od tłoka (ciągły a cykliczny ...), ale w silnikach wysokoprężnych, jeśli strużka wody (nie tylko ślad rozpuszczonej wody) dostanie się do gorącego wtryskiwacza, może zmienić się w parę, wybuchnąć i złamać końcówkę.
Jestem prawie pewien, że na zdjęciu powyżej woda jest wtryskiwana do gorących spalin.
Będzie mniej źle, jeśli wiesz, ile wody jest w paliwie i odpowiednio wyregulujesz silnik.
Sześć odpowiedzi:
#1
+54
Carlo Felicione
2016-11-29 06:36:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ze względu na ilość wody w paliwie, a nie na ostrożne wprowadzanie wody do procesu spalania. Typowe zanieczyszczenie wody jest złe w zbiornikach paliwa, ponieważ woda jest gęstsza niż paliwa lotnicze i osadza się na dnie zbiorników. Paliwa lotnicze są również hydrofobowe (niepolarne), a więc nie mieszają się łatwo z wodą. Dlatego woda w postaci niezmieszanej osiada na dnie zbiorników, w studzienkach na paliwo lub lejach podajnika, a wchłonięta do silnika spowoduje jego głód i wyłączenie. Woda w przewodach paliwowych może tam również zamarzać podczas zimnej pogody, powodując również głód paliwa.

Próbki paliwa należy zawsze pobierać z gazu zarówno w magazynie, jak i przed lotem samolotem, zwłaszcza po burzy lub po długim okresie przebywania samolotu na ziemi z niskim poziomem paliwa w zbiornikach w wilgotnym środowisku. Próbki paliwa należy również pobrać po około 30 minutach od zatankowania i pozostawić gaz do osadzenia się w zbiornikach. Próbkę zanieczyszczenia wody pobraną ze zbiorników paliwa samolotu GA można zobaczyć tutaj.

enter image description here

Wtrysk wody, jednak ostrożnie kontroluje ilość wody przedostającej się do silnika wraz z paliwem w miejscu spalania, umożliwiając dalszą pracę silnika.

+1. Woda i paliwo rozdzielą się, pozostawiając tylko wodę na dnie zbiornika, który zwykle stanowi część zbiornika zasilającą silnik. Mała, kontrolowana ilość wody dostającej się do silnika może być w porządku, ale woda 100% nie spali się zbyt dobrze (ani nie będzie dobrze kompresować w cylindrach silników tłokowych, co może uszkodzić silnik).
@reirab Separacja paliwa / wody występuje w paliwach benzynowych, ale niekoniecznie w paliwach do silników odrzutowych.
@JonathanWalters True. Miałem na myśli zwłaszcza samoloty z silnikiem tłokowym. Przewody paliwowe wypełnione wodą sprawiają, że wspinaczki są bardzo trudne.
@reirab Ponownie, różnica polega na układach paliwowych benzyny. Silniki tłokowe Diesla używają oleju napędowego lub nafty.
@JonathanWalters ponownie True. Przyrównywałem tłok do benzyny, ponieważ zdecydowana większość samolotów tłokowych używa benzyny, ale prawdą jest, że można je zaprojektować tak, aby używały innych paliw.
@reirab: czy woda i benzyna nie są prawie tak samo nieściśliwe? Wystąpiłbyś problem z nadciśnieniem podczas suwu sprężania, gdyby część * powietrza * została zastąpiona wodą, prawda? (Znam fizykę, ale nie za dużo o silnikach, może czegoś mi brakuje?)
Inną kwestią jest to, że zanieczyszczone paliwo dostarcza nieznaną i niekontrolowaną ilość wody do komory spalania. Z drugiej strony wtrysk wody dostarcza kontrolowaną ilość wody.
Czy paliwo nie jest płynne, a nie gaz?
Ta odpowiedź dotyczy _tylko_ silników benzynowych. Paliwo do silników odrzutowych miesza się z wodą, więc warstwa wody utworzyłaby się tylko wtedy, gdyby było jej dużo. Głównym zagrożeniem związanym z paliwem do silników odrzutowych jest zamarznięcie wody w postaci małych płatków i zatykanie filtra paliwa (lub pompy lub jakiejkolwiek innej części układu paliwowego).
@CJDennis: W zbiornikach paliwa tak, paliwo jest płynne. Jednak w silniku jest rozpylany w postaci bardzo drobnej mgiełki; zdecydowana większość objętości zawartości silnika to powietrze. Jest to prawdą bez względu na rodzaj silnika lotniczego, o którym mówisz.
#2
+28
justinm410
2016-11-29 22:58:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wtrysk wody w silnikach odrzutowych i silnikach tłokowych jest mieszany z paliwem, zanim wejdzie do spalania

To jest właściwie trochę błędne (lub przynajmniej nieprecyzyjne) i myślę, że tak pogłębia nieporozumienie. Woda i paliwo nigdy nie są „mieszane” w tradycyjnym sensie jako ciecze. Wtryskiwany jest aerozol paliwa ... Wtryskiwany jest również aerozol wody. Celem jest typowe spalanie paliwa, które jest również w obecności wody w celu schłodzenia spalania. To dość ważne rozróżnienie z fizyki.

Właściwie chłodzenie najlepiej wykonywać na wlocie, aby zwiększyć gęstość powietrza wpływającego do sprężarki. Niższa temperatura pomaga spalić więcej paliwa, więc ciąg jest zwiększony dzięki większemu przepływowi masowemu powietrza ** i ** wyższemu przepływowi paliwa.
Widzę, że masz tutaj doświadczenie, ale FWIW, wtrysk wody jest używany, aby można było używać uboższej (zbliżonej do stechiometrycznej) mieszanki paliwowej, jednocześnie utrzymując spalanie na tyle chłodne, aby uniknąć uszkodzenia silnika i / lub spowodowania przedwczesnego spalania. W rzeczywistości spalasz mniej paliwa na masę przepływu powietrza, ponieważ spalanie stechiometryczne jest najbardziej wydajne. Chociaż tak, ogólna przepustowość powietrza wzrosła, więc może śpiewamy tę samą piosenkę.
#3
+18
BowlOfRed
2016-11-29 06:43:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bez jakiejś pomocy woda zwykle nie miesza się z pozostałym paliwem, ale może łączyć się, tworząc większe kropelki lub nawet kałuże na dnie zbiornika.

  • Jeśli istnieją duże ilości , może zostać połknięty przez silnik i doprowadzić do utraty mocy lub zgaśnięcia.
  • Woda nieusunięta ze zbiornika sprzyja rozwojowi mikroorganizmów.
  • Woda w układzie może zamarznąć i powodować problemy do filtrów i innych komponentów.
  • Słyszałem, że woda w paliwie powoduje błędne odczyty ilości paliwa z powodu zwarcia czujnika (nie wiem, jak często to się dzieje).
#4
+3
uthman choudhry
2016-11-29 23:14:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Woda w paliwie zamarznie, powodując zatykanie filtrów i dysz, co doprowadzi do zapłonu silnika. Dlatego do paliwa do silników odrzutowych dodaje się dodatek przeciwoblodzeniowy - aby woda nie zamarzła.

#5
+2
Sean
2018-04-28 00:09:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Woda w zbiornikach paliwa może zamarznąć, prawdopodobnie powodując zablokowanie przewodów paliwowych lub filtrów. Może to spowodować, że silniki będą wytwarzać niewystarczający ciąg, a nawet zapalić się. Nawet jeśli lód przylega cienką warstwą do wewnętrznych powierzchni układu paliwowego podczas rejsu i nie ogranicza w znaczący sposób przepływu paliwa, może zostać usunięty przez nagły wzrost przepływu paliwa (na przykład podczas sekwencji lądowania) i stworzyć blokadę w dalszej części strumienia.

Woda używana do wtrysku wody nie powoduje tego problemu, ponieważ jedyne miejsce, w którym ona i paliwo są, znajdują się w samych silnikach, które mają tendencję do być trochę po ciepłej stronie do tworzenia się lodu. Ponadto woda ma wyjątkowo wysoką pojemność cieplną (co oznacza, że ​​do zmiany temperatury danej ilości wody o określoną wartość potrzeba dodania lub odjęcia znacznie większej ilości ciepła niż zmiana temperatury o tej samej ilości wiele innych cieczy o tę samą ilość), co powoduje, że podczas lotu chłodzi się znacznie wolniej niż paliwo; udział wody w zanieczyszczonym wodą paliwie nie wystarczy, aby znacznie zmienić jego pojemność cieplną w porównaniu z czystym paliwem, ale czysta woda to zupełnie inna sprawa.

* "w samych silnikach, które wydają się być trochę po ciepłej stronie dla tworzenia się lodu" * To musi być niedopowiedzenie dnia :)
#6
-1
Jonathan
2019-04-20 22:48:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wtrysk wody jest wprowadzany do komory spalania w celu schłodzenia temperatury, co pozwala na uzyskanie wyższych obrotów silnika, co zapewnia większy ciąg. Dzieje się tak po zapaleniu się paliwa. Zanieczyszczenie wodą oznacza słaby zapłon w miejscu, w którym woda i paliwo próbują się zapalić, czego skutkiem może być pożar.

Witamy w aviation.SE!
Nie widzę, co Twoja odpowiedź dodaje do istniejącej odpowiedzi.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...