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5 Analyse der nominalen Diffusorkonfiguration
Demgegenüber sinkt der Schub für den Regelfall von T t4 = const. um −0.74 % (siehe
Abb. 5.13a (1)). Durch den geringeren Wirkungsgrad und Druckverhältnis der Radialverdichterstufe
sinkt das Verdichtertotaldruckverhältnis um Δπ 23 = −0.65 %. Demzufolge
steht auch weniger Druckverhältnis für die Turbine zur Entspannung zur Verfügung.
Die reduzierten Drehzahlen der Hochdruck- und Niederdruckwelle und die übertragene
Leistung sinken. Folglich produzieren sowohl das Kerntriebwerk als auch der äußere Fan
weniger Schub. Wegen dieser geringeren Arbeitsumsetzung steigt die Turbinenaustrittstemperatur
um ΔT t5 =+0.8 K.
Der spezifische Brennstoffverbrauch SFC steigt für T t4 = const. um +0.15 %, während
der Fall F = const. ΔSFC =+0.2 % zeigt (siehe Abb. 5.13d (5)). Beide Regelfälle
ergeben demnach einen erhöhten spezifischen Treibstoffverbrauch bei Erhöhung des
Schaufelspalts des Radialverdichterimpellers. Nach Gl. (5.7) für den SFC ist folglich der
absolute Mehrverbrauch an Treibstoff höher als der Schubgewinn, was auf den niedrigeren
Radialverdichterwirkungsgrad und damit auch geringeren Kerntriebwerkswirkungsgrad
zurückzuführen ist. Das Delta zwischen den Regelfällen T t4 = const. und F = const.
beträgt 0.05 oder 25 %. Auch der Kerntriebwerkswirkungsgrad sinkt (Abb. 5.13e (6)),
für T t4 = const. analog zum SFC um Δη Kern = −0.15 %. Allerdings verringert sich
Δη Kern für F = const. mit −0.05 % nicht so stark wie der SFC. Dieses unterschiedliche
Regelfallverhalten von ΔSFC und Δη Kern ist dadurch begründet, dass die steigende
Turbineneintrittstemperatur für F = const. einen höheren Carnot-Wirkungsgrad des
Triebwerkkreisprozesses bedeutet. Folglich wird ein Teil des Wirkungsgradverlustes des
Radialverdichters kompensiert.
Abb. 5.14 zeigt für die vorgestellten drei Regelfälle
die Abhängigkeit des Wirkungsgrads
des Kerntriebwerks zum Wirkungsgradverlust
des Radialverdichters. Es findet sich ein linearer
Zusammenhang. Für T t4 = const. lässt sich
als Verhältnis der Wirkungsgradverluste von
Kerntriebwerk zu Radialverdichter ein Wert
von Δη Kern /Δη t−t,s = −0.15 %/ − 0.65 % =
0.23 berechnen, während sich für konstanten
Schub ein kleinerer Wert von 0.15 ergibt. Der
Radialverdichter hat demnach einen erheblichen
Anteil am Wirkungsgrad des vorliegenden
Triebwerkmodells.
Abb. 5.14: Wirkungsgradabhängigkeit
Delta Kerntriebwerk
zu Radialverdichter
Die ABL-Zapfluft beschreibt die Leckage vom Radialverdichterimpelleraustritt zum
Austritt der Niederdruckturbine. Einerseits lässt sich diese Leckage konstruktionsbe-
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