Turbine wiel stress: Meer toeren mogelijk met een lagere egt?

Ik was wat aan het denken en vroeg me af of een turbine wiel minder stress heeft als deze veel koeler draait? Stel een wiel is geschikt voor 160k bij 700 graden egt (100% belast). Zou dit wiel dan veel minder stress hebben bij 560 graden egt (bv 80% belast)? Zou je dan bv dezelfde stress (100% belast) hebben bij 170k en 600 egt?

Kortom, zit er een verband tussen temp en stress of is alleen het toerental echt bepalend?

En ja ik wil meer vermogen uit mijn motor Ik draai al meer toeren dan origineel maar ben benieuwd wat de stress factor op het turbine wiel is.

 

Als ik jou was zou ik niet (ver) boven de aangegeven waardes gaan draaien.
Dit voor de veiligheid!
Volgens mij heeft het aantal toeren het grootste aandeel in de stress factor, hoe harder je het wiel laat draaien des te meer stress door de middelpuntvliedende kracht er op treedt.
Als je vervolgens ook nog boven de toegelaten temperatuur gaat dan komt de stress grens rap naar beneden tot het punt dat er dingen in de ronte gaan vliegen (andere dan je kist)

Mischien komt mijn angst van (te hoge) toegestane toeren wel dat ik mijn turbine zelf heb gebouwd uit onderdelen (artes) en al een aantal vastlopers heb gehad (te weinig speling tussen turbine wiel en NGV).

Als je meer vermogen wilt zou je toch beter en veiliger naar een grotere diameter turbine gaan. (ja ik weet dat deze duur(der) zijn)

Maar veiligheid voor alles zoek niet zomaar de grens op zou jammer zijn van kist en motor. (laat staan personen)

 

Het punt is dat sommige motoren met dezelfde diameter wielen meer toeren draaien dan andere motoren. Vaak draait zo'n hoog toerige motor op een lager toerental gelijk aan een andere motor op een veel lagere temp.

Ik draai nu op 167k en dat gaat prima. Ik zie in de ecu log regelmatig 169 staan voor enkele seconden. Ik denk dat mijn motor nog meer aan kan maar ik ben vooral benieuwd naar mijn theorie. Als dat klopt is het veilig om te proberen aangezien het wiel 160k bij 800egt ook mooi overleefd heeft. Als mijn theorie niet klopt dan is het veel gevaarlijker.

 

Kan je niet veel over zeggen omdat de turbines op een bepaalde airflow / fuel flow berekend zijn.

Dus met andere woorden: eigenlijk draait ie op een bepaald aantal toeren op zijn best. Dus bijvoorbeeld als je harder gaat draaien zal ie wel wat meer stuwkracht leveren, maar zal dan niet optimaal draaien...

Je moet het zoeken in graden standen van de schoepen van turbine wiel t.o.v. de NGV.
Ideaal zou zijn een servotje op de NGV zodat je daar nog iets kan "spelen"

Maar beter zijn grotere turbine wielen...(ik blijf erbij sorry)

 

middelpunt rond vliegende kracht

Hoe sneller je gaat draaien hoe groter de krachten op je bladen turbine wiel is duidelijk natuurlijk hoe zwaarder je bladen hoe groter de kracht.
De uit einden van mijn zelf gemaakte wielen werden dun gemaakt zo dat het gewicht zo laag mogelijk werd
De temperatuur laag want hoe hoger de temperatuur hoe minder sterk het materiaal.
Voor al eigen gemaakte wielen zo als vroeger van rvs gaan rekken en kruipen
Bij hoge toeren tallen en hoge temperaturen versterk je het effect.
Er zal op een gegeven moment zo hard aan je bladen getrokken worden tot hij aan gaat lopen. bij hoge temperaturen zal dat bij het op lopen van het toeren tal sneller gebeuren dan bij lage temperaturen.
dus het is uit proberen als je vonkjes uit je uit laat ziet komen weet je dat je te ver bent gegaan. Maar ik zou het allemaal heel houden en voor meer vermogen een grotere motor nemen
met vriendelijke groet Gerrit Jan

 

Okee, mijn theorie klopt dus wel maar de marge blijft klein. Ik heb een andere stuwconus en daardoor veranderd de motor qua flow.

 

Hier vind je wat technische specificaties van inconel 600 en andere inconels (als je de 600 in de url vervangt door bvb 718 )

High Temp Metals 800-500-2141 - Inconel 600 Technical Data

Zoals je ziet begint de treksterkte zeer snel te zakken tussen 640°C en 760°C, het is geen lineair verband.
Ook de elasticiteitsmodus zakt, dus je materiaal zal meer uitrekken bij hogere temp.
Als je turbinewiel gaat aanlopen stijgt te temp heel snel door oa wrijving + de ecu zal meer fuel injecteren om het toerental op peil te houden -> weer hogere temp. De sterkte zakt ook heel snel, met mogelijk breuk tot gevolg.

 

Ja als je op de aanloop grens zit is het snel over. Ik heb nu een egt van 560 - 580 max en dat is heel wat lager dan waarvoor de motor bedoeld is. Daarom was ik benieuwd of het wiel nog wat meer aan kan nu hij zo koel draait.

 

Normaal wel dus. Het wiel zal bij 600° flink wat meer toeren aankunnen dan bij 700°. Ga je echter met die toeren hoger in temp dan is het snel over.

Vergelijk met magneten. Zolang ze ver van elkaar zijn is er geen probleem, maar komen ze in de buurt dan gaat het plots heel snel. Probeer maar eens 2 magneten zo kort mogelijk bij elkaar te leggen zonder dat ze naar elkaar vliegen.

 

Ik moet dan niet tot 700 gaan opvoeren nee Zolang ik met 3k meer 20 graden hoger zit draait die erg mooi.

 

Hoi, die wieletjes die wij gebruiken zijn qua dikte en vorm behoorlijk overkill berekend hoor, er moet al heel wat mis gaan met de huidige wielen van vandaag de dag moet het mis gaan. In de grote luchtvaart zit bijvoorbeeld een factor van 1,5 op de meeste draaiende componenten, is certificering eis. Zoiets zal het bij ons ook zijn als je een gerenomeerde westerse motor hebt. Bij JJ is dat echter anders, die hebben enkel een kopie getrokken maar niemand weet of hun gebruikte materialen consistent zijn. De jouwe zou misschien zelfs 190.000 kunnen halen bij 800 graden terwijl een klantje uit duitsland zijn turbine al bij 170.000 ziet ploffen....., beetje koffie dik kijken maar ik zou wel uitkijken en vooral de eerste testen altijd met zo min mogelijk volk op veilige afstand.

Ander vervelend ding is dat metaal kruip uiteindelijk ook voor vermoeing kan zorgen zodat een paar eerste testen niet zo erg veel zeggen over een inferieur wieletje. Mijn eerste twee KJ66 turbine wielen waren van Jesus Artes uit het hele begin die nog wat kindeziektes hadden. Mijn eerste KJ66 heefd een jaar in mijn Saab Viggen gevlogen en daarna nog twee jaar in m'n F15 alvoren hij (tijdens een run-up op de grond) uit elkaar spatte op vol vermogen(2001). Ongeveer 250 runs op de teller. Turbine helemaal in de frot, model gelukkig weinig schade doordat ik er meteen een blusser in leeg spoot, wel schrikken natuurlijk. Er was niets door de motor heen gevlogen/aangezogen wat het veroorzaakt zou kunnen hebben, later kon je uiteindelijk duidelijk een gladde breuk zien wat langzaam maar zeker steeds groter wordt met dit als gevolg.

Experimenteren is leuk maar pas op jongen, de meeste bladen heb ik nooit meer terug gevonden......


Groetjes,
Gerald

 

Ik weet het, het is een risico. Dat is een jetjoe zoiezo Ik draai nu 167k met een max egt onder de 600 graden. Meer dan 170k is niet het extra vermogen waard als ie wel stuk gaat, dat weet ik wel. Het ging me ook meer om de theorie of het klopte wt ik dacht. Of ik echt nog meer ga draaien....... denk het niet. De ecu toond nu al 169 soms en dat is toch voldoende