Consumul specific SC (engl: consumul specific de combustibil - SFC) este un termen tehnic care este utilizat pentru a cuantifica eficiența energetică a unui motor în raport cu puterea sau de împingere . Permite compararea performanțelor diferitelor motoare.
Consumul specific de combustibil este masa de combustibil necesară pentru a furniza energie sau împingere într-un anumit timp. Ea se exprimă:
Consumul specific de combustibil depinde de designul motorului, diferențele în consumul specific de combustibil între motoarele care utilizează aceeași tehnologie tind să fie destul de mici.
„Consum specific” desemnează consumul unui motor termic în funcție de puterea dezvoltată și de timp. De obicei se calculează în g / kWh sau în kg / kWh.
O curbă a consumului specific se poate stabili în funcție de turația motorului (în rpm) și a cuplului exprimat în N m (sau al MSY, presiunea medie efectivă exprimată în bari). Producătorii furnizează de obicei o sarcină completă, adică o clapetă completă, curba CS care nu este reprezentativă pentru utilizarea efectivă a unui motor la sarcină parțială. Pentru a calcula consumul efectiv al unui motor, este necesar să aveți valoarea CS pentru toate punctele de turație și cuplu. Toate aceste puncte sunt folosite pentru a desena curbe „ISO CS”.
Consumul specific este în general cel mai mic între 75% și 100% din cuplu. CS poate crește brusc la turație foarte mică și cuplu redus, în funcție de tipul de motor: turbine (reactoare), benzină în 2 timpi, 4 timpi sau motorină. De asemenea, în general crește peste viteza maximă a cuplului.
Consumul specific de combustibil poate fi legat de presiunea în ( kilonewtoni sau kN). Aceasta este apoi o propulsie specifică, ceea ce înseamnă că consumul de combustibil este împărțit la împingere.
Consumul specific de combustibil pentru propulsoare (de exemplu , turboreactoare , turboventilatoare , ramjete , motoare rachete etc.) este masa de combustibil necesară pentru a asigura împingerea pentru o perioadă dată, de exemplu g s -1 kN -1 -1 grame de combustibil pe secundă kilonewtoni, în unități metrice (sau lb h −1 lbf −1 ) - kilograme de combustibil pe oră kilograme de forță, în unități imperiale. Masa combustibilului este utilizată mai degrabă decât volumul său pentru măsurarea combustibilului, deoarece este independentă de temperatură.
Consumul specific de combustibil al motoarelor cu reacție care funcționează în aerul înconjurător la eficiența maximă a acestora variază mai mult sau mai puțin invers cu viteza, ceea ce înseamnă că consumul de combustibil pe km sau milă poate fi o comparație mai adecvată pentru aeronave.avioane care se deplasează la viteze foarte diferite.
Este invers proporțional cu impulsul specific .
Mai mulți factori influențează consumul de combustibil al motoarelor.
Drept urmare, motoarele cu reacție sunt mai eficiente la propulsarea aeronavelor decât ar putea indica o analiză rapidă și simplistă a tabelului de mai jos.
De exemplu, Concorde are o viteză de croazieră de Mach 2, cu motoarele sale oferind un consum specific de combustibil de 1,195 lb lbf −1 h −1 (a se vedea mai jos), care este echivalent cu un consum specific de combustibil de 0, 51 lb lbf −1 h pentru un avion care zboară la M 0,85, ceea ce ar fi foarte competitiv, chiar și cu motoare moderne. Într-adevăr, este cel mai eficient motor cu reacție. Cu toate acestea, Concorde are în cele din urmă o eficiență aerodinamică mai mică (datorită geometriei aripii sale adaptată la zborul supersonic, raportul său de ridicare / tracțiune este mult mai mic) și o structură mai grea.
Impuls specific (/ greutate) | Impuls specific masei | Viteza de ejecție | Consum specific de combustibil | |
---|---|---|---|---|
DACĂ | = X secunde | = 9,8066 X N s / kg | = 9,8066 X m / s | = (101972 / X) g kN −1 s −1 |
unități imperiale | = X secunde | = X lbf s / lb | = 32,16 X ft / s | = (3600 / X) lbf / h |
Tipul motorului | Cerere | CS în lb lbf −1 h −1 | CS în g kN −1 s −1 | Impuls specific | Viteza de ejecție (m / s) |
---|---|---|---|---|---|
Motor rachetă NK-33 ( RP-1 / LOX ) | Gol | 10.9 | 309 | 330 | 3.240 |
Motor rachetă SSME ( LH2 / LOX) | Nava spatiala | 7,95 | 225 | 453 | 4.423 |
Statoreactor | Mach 1 | 4.5 | 127 | 800 | 7 877 |
Pratt & Whitney J58 turboreactor | SR-71 la Mach 3.2 (cu post-ardere) | 1.9 | 53,8 | 1.900 | 18.587 |
593. Rolls-Royce / Snecma Olympus 593 | Concorde Mach 2 - viteză de croazieră (uscat) | 1.195 | 33,8 | 3.012 | 29.553 |
Turbojet CF6-80C2-B1F | Boeing 747-400 - viteza de croazieră | 0,605 | 17.1 | 5.950 | 58.400 |
Motor electric cu turboventilă General Electric CF6 | Nivelul marii | 0,307 | 8.696 | 11.700 | 115.000 |