Question:
Une postcombustion est-elle plus forte que le même moteur à réaction sans elle?
Volker Siegel
2019-11-25 03:10:44 UTC
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Je suppose qu'une postcombustion augmente le bruit car elle est plus proche de l'échappement. Mais cela provoque certainement tellement de changements dans le débit d'échappement qu'il pourrait également être moins bruyant. Cela peut aussi dépendre de la forme de la buse.

Qu'une post-combustion augmente le volume spatial des gaz d'échappement ne signifie pas nécessairement que le volume sonore augmente également, car cela dépend fortement du niveau de turbulence.

L'activation d'une postcombustion rend-elle un moteur à réaction plus fort? Et pourquoi?

Gardez à l'esprit que les jets militaires avec postcombustion sont déjà incroyablement bruyants. Ce ne sont pas des LEAP-X.
Six réponses:
Hobbes
2019-11-25 15:26:16 UTC
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Ce PDF indique une augmentation d'environ 10 dB pour un F-8K en postcombustion par rapport au même avion en poussée à 100% à sec.

Ce PDF indique des augmentations plus faibles:

  • +5 dB pour un F-15
  • +4 dB pour F -22 et F-35
A noter que le décibel est une mesure logarithmique, et que l'audition humaine a une réponse plus ou moins logarithmique. Ainsi, une augmentation de 3 dB indique un son de deux fois l'intensité (c'est-à-dire l'énergie réelle du son), tandis qu'une augmentation de 10 dB sonnera «deux fois plus fort» à l'oreille humaine.
@anaximander oui - et aussi que la réactivité de l'oreille humaine varie avec la fréquence. Donc, selon la réponse de Michael Hall, il est possible que plus fort sonne simplement «différent» lorsque la hauteur / fréquence change.
@anaximander Oui, l'audition est logarithmique. Nous pouvons entendre les sons sur une large gamme d'intensité. Ce qui est intéressant, c'est que nous parlons de moteurs à réaction qui sont si bruyants qu'ils sont en dehors de cette plage, comme cela a été vécu autrement. Je m'attends, d'une manière ou d'une autre, à ce qu'entendre deux moteurs différents de proximité ne puisse pas différer dans leur niveau de bruit parce que le sens de l'ouïe humain entre en saturation, au niveau sonore maximal perçu. C'est peut-être là que l'oreille est détruite mécaniquement. Une différence peut toujours être perçue à partir des effets mécaniques, bien sûr.
Michael Hall
2019-11-25 04:02:11 UTC
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Cela fait environ 20 ans que je suis sur un deck porteur, mais je me souviens que l'augmentation n'a pas été aussi spectaculaire qu'on pourrait le penser. Il est peut-être devenu un peu plus fort, mais ce dont je me souviens plus, c'est que le ton a changé. Le son était plus "plein" lorsque la postcombustion était engagée. Je me rends compte que c'est une réponse plutôt subjective.

Ce n'est pas subjectif et intéressant! Je ne prévoyais pas que cela pourrait être différent avec le même volume. Cela signifie qu'il est plus fort à certaines fréquences et plus silencieux à d'autres. La différence de volume dépend donc de la méthode de mesure.
sur un pont porteur, tout le monde porte un casque qui permet de réduire le bruit - mais cette réduction dépend de la fréquence. Cela aura influencé votre expérience.
@Hobbes En général, des bouchons d'oreille * plus * le casque. La combinaison fournit une atténuation d'environ 40 à 50 dB de 100 à 2 000 Hz et une atténuation d'environ 60 à 65 dB au-dessus d'environ 2500 Hz. Cela déforme certainement la perception du son. [Cet article] (https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19930088381.pdf) a étudié le F-22 et trouvé une augmentation d'environ 5 dB de la pression sonore avec le réchauffage. Je soupçonne que le F-22 est probablement plus silencieux que les avions de la génération précédente - certainement lors des spectacles aériens, j'ai souvent remarqué que la postcombustion était considérablement plus forte que la poussée mil - en particulier face à la fin des affaires.
Il convient de se rappeler que si la protection change l'expérience, il en va de même pour devenir sourd.
@J ... Votre commentaire pourrait être une réponse. Il fournit une réponse claire (oui, par 5dB pour le F22) avec un lien pour le soutenir et pour une lecture plus approfondie.
@VolkerSiegel Nitpick: C'est la définition classique du subjectif.
@JollyJoker Je pense que subjectif fait référence à un sujet humain, cela signifie que cela dépend de l'observateur. Mais cela dépend même de la méthode de mesure. Et pour chaque méthode de mesure, elle est bien définie et objective.
Je dois être d'accord avec les deux commentaires. Oui, allumer le brûleur était plus fort. Debout près d'un vol de F-16 quand ils ont allumé les brûleurs pour le décollage, vous avez remarqué non seulement le niveau de bruit, mais aussi le changement de caractère; un son plus profond et plus plein et vous avez ressenti les vibrations à travers vos bottes Être à l'intérieur d'une "maison silencieuse" avec une était bruyant mais quand le brûleur s'est allumé, le niveau de bruit était nauséabond. Même avec la double protection auditive mentionnée par J.
John K
2019-11-25 04:36:54 UTC
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Je dirais définitivement oui, à cause de toute l'énergie supplémentaire ajoutée au flux d'échappement et c'est évident pour tous ceux qui ont assisté à suffisamment de spectacles aériens militaires. Regardez un F-16 partir avec réchauffage activé, puis réduisez la poussée à la puissance militaire (poussée maximale avec réchauffage désactivé) lors de la montée, et cela ressemble presque à un moteur éteint.

Le débit sortant de la buse peut être légèrement supérieur à la puissance militaire, mais sera bien supérieur à Mach 2 avec le réchauffage activé. La buse change de forme avec la post-combustion pour gérer toute l'énergie et la pression supplémentaires, d'un conduit convergent droit à un conduit convergent / divergent, comme une cloche d'échappement de fusée.

Bien qu'il ne couvre pas le problème du bruit, cette vidéo explique pourquoi la buse doit changer de forme pour contrôler le débit massique à travers le moteur à cause de toute l'énergie thermique ajoutée (avertissement mathématique pour ceux qui sont mis dans un état catatonique par des formules arcanes). Le son supplémentaire qui en résulte est acquis.

J'habitais près de Farnborough - sous la trajectoire de vol en fait. J'ai toujours eu un bon spectacle et je peux certainement confirmer que c'est beaucoup plus fort.
0scar
2019-11-26 12:42:43 UTC
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Pour expliquer si la post-combustion rend le moteur plus fort, vous devez comprendre ce que fait la post-combustion. Dans la post-combustion, les gaz d'échappement sont réchauffés par injection de carburant dans le conduit de post-combustion. L'oxygène gauche est utilisé pour brûler le carburant, ce qui entraîne une augmentation du débit des gaz d'échappement. Notez que le moteur lui-même ne tournera pas plus vite: cela se fait en ouvrant la buse d'échappement; sans ouvrir la buse, la pression serait trop élevée et le ventilateur calerait.

Les gaz supplémentaires sortant du moteur produisent un jet à une vitesse plus élevée; plus de masse et plus de vitesse donneront plus de poussée, ce qui est le but de la postcombustion du carburant. Si vous regardez la modélisation du bruit des jets, vous constaterez que la formule pour calculer le bruit des jets inclut la vitesse d'échappement (à la puissance 8), donc augmenter le débit de carburant et augmenter la vitesse augmentera également. la production de bruit.

Le modèle référencé a été implémenté dans notre programme de simulation de turbine à gaz et vérifié par rapport aux mesures de bruit d'un avion de chasse pour constater que ce modèle est parfaitement en accord avec les mesures.

Beau premier post! Bienvenue sur Aviation.SE, j'espère que vous resterez.
Justin
2019-11-26 02:46:18 UTC
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D'un point de vue énergétique, le moteur produit de la chaleur, de la poussée et, moins significativement, du son. Ignorez la post-combustion pendant une seconde et envisagez simplement de ralentir, que ce soit un jet ou votre voiture. Le moteur devient plus fort. Ce n'est pas une loi de la physique, c'est exactement ce qui se passe. Il n'y a aucune raison théorique pour laquelle l'énergie résiduelle supplémentaire ne peut pas aller à 101% en chaleur et -1% en son (pensez aux écouteurs antibruit) ou en son à des fréquences inaudibles à l'oreille humaine. Mais les moteurs à combustion pratiques deviennent plus bruyants (à la fois globalement et pour l'oreille humaine) car ils brûlent le carburant plus rapidement.

Vous seriez surpris si l'accélération rendait votre moteur plus silencieux.

pour augmenter la consommation de carburant via la postcombustion, mais plus encore. D'une part, la postcombustion est inefficace, il y a donc une plus grande proportion d'énergie résiduelle à dissiper. Pour un autre, le bruit de postcombustion se produit plus tard et est moins contrôlable, même s'il y avait un désir de le faire.

Un ICE peut ne pas être une bonne comparaison car une grande partie du bruit est causée par les mouvements mécaniques du moteur (pistons, arbres à cames, poussoirs, courroies, etc.) Cependant, la raison pour laquelle plus d'énergie => plus de son pour un jet est l'entropie. On ne peut pas s'attendre à ce qu'un nuage de gaz en combustion forme un système antibruit, et il n'est pas raisonnable de s'attendre à ce qu'un tel système soit réalisable. Le volume sonore est directement lié à la vitesse du flux d'échappement ainsi qu'aux vibrations induites dans les pièces mécaniques du moteur (compresseurs, turbines, etc.).
Kevin Veon
2019-11-25 14:06:31 UTC
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Si vous demandez si le moteur est plus fort, non, ce n'est pas le cas. La post-combustion et le détournement de l'échappement sont ce qui le rend plus bruyant. Tout comme dans un moteur de voiture fonctionnant sur un tuyau droit pour gagner en puissance. Vous pouvez prendre le même moteur et y mettre un système d'échappement et cela donnera à ce moteur un son différent.

Une postcombustion ne fait-elle pas partie du moteur? C'est juste une deuxième injection de carburant. La buse est après elle, et une partie pertinente du moteur.
Bonjour et bienvenue sur Aviation.SE! L'analogie de votre tuyau d'échappement n'est pas vraiment applicable à une postcombustion, car les tuyaux d'échappement sont un puits d'énergie net tandis que les postcombustibles ajoutent de l'énergie au système en fonctionnant comme un moteur de fusée.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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