GE90-115B turbofan engine

Här kan Du skriva flygrelaterade frågor och inlägg som behandlar både historia eller nutid.

GE90-115B turbofan engine

Inläggav Hans O. Sandström » 18 maj 2009, 20:23

Hi folks,

Fick idag en fråga från en mycket flygintresserad person i trakten. Hans fråga:
Går det att omvandla/räkna om dragkraft till hästkrafter och i så fall hur många hästkrafter skulle en GE90-115B motsvara?
Någon skicklig matematiker på forumet?
-----------------------------------
*Detta är världens största civila flygmotor med en dragkraft på nästan 53 ton per motor! Man har dock uppmätt vid test närmare 58 tons dragkraft!!
Vikten på en sådan motor är 8,2 ton och längden 7,2 meter. Diametern på motorn är icke föraktliga 3,4 meter. Tryggt med en sådan motor när man vet att startvikten på vissa 777-300ER ligger på 352 ton. De är konstruerade att kunna lyfta kärran på en motor om någon skulle falera.
Volvo Aero är med på ett hörn då man tillverkar främre motorupphängningen , en del av lågtrycksturbinen och bakre motorupphängning.
Motorn kom i bruk i april 2004 och första kunden var Air France.
Sitter bl.a på 777-200LR , 777-300(ER) och 777 Freighter.
/Hans
-------------------------------------------------------------------------------
BRgds,
Hans SFF-Småland
Användarvisningsbild
Hans O. Sandström
 
Inlägg: 319
Blev medlem: 25 feb 2008, 10:44
Ort: Habo

Re: GE90-115B turbofan engine

Inläggav Calle W » 18 maj 2009, 21:44

Hej!
Det går att omvandla dragkraft till hästkrafter, men det finns inget direkt sätt att göra det på. Hästkraft är en enhet för effekt, P, och dragkraften är en kraft, F. Sambandet mellan effekt och kraft är P=v*F, dvs effekten är hastigheten gånger kraften. Om planet skulle lyfta med bara en motor med en dragkraft på 53 ton och hastigheten är 300 km/h vilket är ungefär 83 m/s blir effekten P=83*53*10^4=4,4*10^7 W vilket blir ungefär 60000 hk.

Mvh/ Calle
Calle W
 
Inlägg: 6
Blev medlem: 24 feb 2008, 17:31

Re: GE90-115B turbofan engine

Inläggav Hans O. Sandström » 19 maj 2009, 17:34

Hej Calle,

Tack för ditt svar!
Blir ändå lite konfunderad angående motorstyrkan. RM8B som satt i JA-37 utvecklade 13125 kp/125kN med full EBK och hade 85-90000 hkr sägs det.
GE90-115B ligger en bra bit över 500 kN! Vid världsrekordtestet tog man ut 568,9 kN.

Matematik är inte lätt!

Allt gott!
/Hans
Användarvisningsbild
Hans O. Sandström
 
Inlägg: 319
Blev medlem: 25 feb 2008, 10:44
Ort: Habo

Re: GE90-115B turbofan engine

Inläggav Hans O. Sandström » 19 maj 2009, 19:23

Hittade denna siffra på en flygsida!

A single GE90-115B delivers a power which is roughly equivalent to 111,526 HP, twice the power of the Titanic.

/Hans
Användarvisningsbild
Hans O. Sandström
 
Inlägg: 319
Blev medlem: 25 feb 2008, 10:44
Ort: Habo

Re: GE90-115B turbofan engine

Inläggav Calle W » 19 maj 2009, 19:28

Hej!
Ett problem med att räkna ut effekt ifrån kraft är att man behöver känna till kraftensstorlek i en viss hastighet, dvs hur stor är dragkraften från motorn vid en viss hastighet. Oftast är det nog så att man inte använder hela statiska dragkraften. Jag hittade tex på nätet att en 747 vid marchfarten mach 0.9 på drygt 12000m höjd använder 25% av den tillgängliga statiska dragkraften vilket då motsvarar 87000 hk.
Rent fysikaliskt då man mäter den statiska dragkraften genererar motorn ingen effekt alls, eftersom den inte rör sig.

Så vad ville jag säga? Det går att omvandla dragkraft till effekt (hästkrafter) men omvandlingen är bara gilitig vid en viss kraft och viss hastighet och tyvärr kan man inte jämföra direkt med andra flygplan. Det är inte riktigt så enkelt som med bilar där man kan jämföra effekt rakt av!
Mvh// Calle
Calle W
 
Inlägg: 6
Blev medlem: 24 feb 2008, 17:31

Re: GE90-115B turbofan engine

Inläggav Lars Sundin » 19 maj 2009, 20:12

Det är nog inte matematiken som är besynnerlig utan snarare det faktum att vi är så vana vid att beskriva motorer genom att tala om deras effekt utan att tänka så mycket på vad denna effekt används till. Man borde istället tala om vilken dragkraft en flygmotor (eller bilmotor för den delen) ger. Vi tycker att en RR Griffon är kraftfull men den ger via sin propeller en dragkraft av "bara" 7000 Newton vid en fart av 720 km. Medan en DH Goblin i en Vampire ger 15000 N, alltså ungefär dubbelt så mycket! Allt i runda slängar.

Som man ser av Calles W:s formel så är effekten kraften gånger hastigheten. Om vi antar att en jetmotor ger samma dragkraft i alla farter så växer alltså motorns avlämnade effekt i takt med att farten växer. Alla siffror om "effekt" från jetmotorer blir därför mest kuriosa. Men imponerande siffror blir det och man slipper därtill propellerns fartbegränsning! May the force be with you! Hellre än effekten.

(Hur mycket dragkraft man tar ut vid cruise och andra lägen vet jag inte. Jag gjorde dock ett grovt överslag hur mycket det angivna planet maxlastat behövde för att hålla sig uppe överhuvudtaget och fann att det då räckte med omkring 20 procent av motorernas max dragkraft.)

En gång i tiden sa man alltid "statisk dragkraft", d v s mätt när motorn stod stilla. Nu tror jag att dragkraften är ganska konstant upp till transoniska farter. (Tillägg: Nja, den varierar och sjunker något, olika mycket beroende på slag av jetmotor. Höjden spelar också roll. Se exempelvis http://home.anadolu.edu.tr/~mcavcar/common/Jetengine.pdf.) Sedan gäller det att ha ett luftintag som fortsätter fungera effektivt. Vilket inte enkla fasta intag som hos t ex Draken gör så bra som variabla intag som hos t ex MiG 21 eller SR-71. Men det var svårt att hitta siffror på hur en jetmotorinstallations dragkraft påverkas av farten. Ett "känt fall" är ju motorerna i SR-71 som inte kan fungera som jetmotor i riktigt höga farter utan "omkomfigureras" till ramjet-motorer (den yttre bypass-delen ger då ca 80% av dragkraften, se andra länken nedan t ex).

Man hittar numera mycket bra hos Wikipedia. Artiklarna http://en.wikipedia.org/wiki/Jet_engine och http://engineering.wikia.com/wiki/Jet_engine är bra men ganska tunga och svåra. Det finns nog enklare texter om de enkla fysikaliska grundbegreppen, effektivitet och verkningsgrad därtill och varför propellern fortfarande står sig. Med mera.

Lars S
Senast redigerad av Lars Sundin 20 maj 2009, 08:37, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
Lars Sundin
 
Inlägg: 1698
Blev medlem: 23 feb 2008, 06:17
Ort: Handen

Re: GE90-115B turbofan engine

Inläggav Erik » 19 maj 2009, 21:36

Calle W skrev:Rent fysikaliskt då man mäter den statiska dragkraften genererar motorn ingen effekt alls, eftersom den inte rör sig.

Eh, Va? Rent fysikaliskt är det väl ändå helt omöjligt att den står där och omvandlar energi utan att utveckla en effekt. Effekt är helt enkelt energi omvandlad per tidsenhet, dvs en Watt är en Joule per sekund. Till exempel flyttar den en massa luft och dessutom värmer den luften.

Att hävda att en stillastående gasturbin inte utvecklar någon effekt är ungefär lika tokigt som att hävda att det lägre lufttrycket på en vinges ovansida beror på att luftpartiklarna som gick skilda vägar vid framkanten ska mötas igen vid bakkanten.

Att dragkraft är mer intressant för turbojet- och turbofläktmotorer är en annan femma.
Erik
 
Inlägg: 249
Blev medlem: 23 feb 2008, 14:02

Re: GE90-115B turbofan engine

Inläggav Calle W » 19 maj 2009, 22:50

Ok, var kanske lite otydlig, jag menar naturligtvis mekanisk effekt. Se själva jetmotorn som en låda. Ur den lådan kommer det en kraft och om då lådan står still så utvecklar den ingen mekanisk effekt därför att den står stilla. Inuti själva lådan(jetmotorn) sker det självklart ett arbet då man tex komprimerar luften etc.
Det är faktiskt inte så konstigt som det låter att en stillastående jetmotor inte utvecklar någon mekanisk effekt.
Calle W
 
Inlägg: 6
Blev medlem: 24 feb 2008, 17:31

Re: GE90-115B turbofan engine

Inläggav Hans O. Sandström » 20 maj 2009, 04:54

Hittat på en sida ang denna motor!

Det är som på auktion , hästkrafterna stiger hela tiden:-))
----------------------------------------------
About the GE90-115B

Delivering on an equivalent 145,000 horsepower, the GE90-115B is the world's largest and most powerful jet engine. It is the ultimate lean power machine.
Användarvisningsbild
Hans O. Sandström
 
Inlägg: 319
Blev medlem: 25 feb 2008, 10:44
Ort: Habo

Re: GE90-115B turbofan engine

Inläggav Lars Sundin » 20 maj 2009, 05:27

Hans O. Sandström skrev:Hittat på en sida ang denna motor!

Det är som på auktion , hästkrafterna stiger hela tiden:-))
----------------------------------------------
About the GE90-115B

Delivering on an equivalent 145,000 horsepower, the GE90-115B is the world's largest and most powerful jet engine. It is the ultimate lean power machine.


Hej Hans!

Jag hade just plockat fram en Eniro utsiktsbild av ett värmeverk (strax öster om det som en gång var Skarpnäcks flygfält) där man i olika värmepannor som arbetar med el eller olja kan prestera värme (vattenburen fjärrvärme) för faktiskt lika många hästkrafter (145 000). Om man nu skulle köra för fullt. Anläggningen är dessutom en reserv och körs inte mycket.

Alltnog, jag ville med denna bild illustrera hur oerhört kraftfull per kilo vikt eller kubikmeter volym en jetmotor är och dessutom är en modern turbofläkt-jetmotor mycket bränsleeffektiv ("ultimate lean power machine"). Att sedan energiförbrukningen per passagerarkilometer ändå blir högre än för bil eller tåg beror på att det "kostar" att färdas snabbt.

Sedan är den amerikanska hästkraften ("fotiska") en aning större än den europeiska (metriska). Ett skäl att inte använda begreppet hästkraft - men finns någon som inte i huvudet omräknar en bilmotors effekt i kW till hästkrafter?

Lars S
Användarvisningsbild
Lars Sundin
 
Inlägg: 1698
Blev medlem: 23 feb 2008, 06:17
Ort: Handen

Re: GE90-115B turbofan engine

Inläggav Hans O. Sandström » 20 maj 2009, 17:48

Missa inte denna video på GE90-115!

Very impressing indeed!

/Hans

http://www.metacafe.com/watch/yt-xlZmN6 ... et_engine/
Användarvisningsbild
Hans O. Sandström
 
Inlägg: 319
Blev medlem: 25 feb 2008, 10:44
Ort: Habo

Re: GE90-115B turbofan engine

Inläggav Hans O. Sandström » 20 maj 2009, 17:50

Användarvisningsbild
Hans O. Sandström
 
Inlägg: 319
Blev medlem: 25 feb 2008, 10:44
Ort: Habo

Re: GE90-115B turbofan engine

Inläggav Lars Sundin » 20 maj 2009, 20:58

Man kan också läsa litet om utvecklingen av denna motor på http://www.ihi.co.jp/ihi/file/technologygihou2/10006_1.pdf.

På sätt och vis är dess tillkomst en följd av insikten att det gamla talesättet "there is safety in numbers" inte är så tillämpligt längre. ETOPS-reglerna tänjs. Men att klara ett motorbortfall i startfasen är nog fortfarande en dimensionerande faktor som kostar.

Lars S, lätt spontant filosoferande och ganska okunnig men som inser att mycket har hänt sedan Stanley Hooker fick rycka in för att rädda Rolls-Royce RB.211
Användarvisningsbild
Lars Sundin
 
Inlägg: 1698
Blev medlem: 23 feb 2008, 06:17
Ort: Handen


Återgå till Svenskt Flyghistoriskt Forum - allmän del

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Bing [Bot], Google [Bot], Klas Andersson och 1 gäst