Domanda:
Perché il carburante contaminato dall'acqua fa male, ma l'iniezione d'acqua no?
ymb1
2016-11-29 05:57:07 UTC
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Un decollo "bagnato" di un KC-135 con motori J57 — Dal fotografo USAF (foto USAF) [Pubblico dominio], tramite Wikimedia Commons

Perché il carburante contaminato dall'acqua fa male, ma l ' iniezione d'acqua non lo è?

Per come la vedo io, l'iniezione d'acqua abbassa la temperatura di combustione, il che è positivo e negativo, buono per una potenza / flusso di massa fresca ma aumentata, dannoso per lo spreco di carburante [incombusto].

Perché allora l'acqua è pericoloso quando una traccia quantità si trova nel carburante? Qual è la cosa peggiore che può accadere a parte lo scarico nero e una maggiore potenza?

L'iniezione d'acqua nei motori a reazione e nei motori a pistoni viene miscelata con il carburante prima che entri nella camera di combustione, quindi penso che il carburante sia già miscelato con l'acqua non dovrebbe essere diversa. Ovviamente mi sbaglio. Ma perché?

Dai un'occhiata a incidenti come il BA38 nel 2008
L'iniezione di acqua viene utilizzata anche come parte dei sistemi di iniezione anti-detonazione (ADI).
L'iniezione di acqua è intenzionale in un certo punto del volo, solitamente al decollo. Dura per breve tempo e non inquina il carburante nel serbatoio. La contaminazione dell'acqua, d'altra parte, è sempre involontaria.
Non sono sicuro di quanto sia diverso un iniettore per motore a turbina da un pistone (continuo o in bicicletta ...), ma nei motori Diesel se un goccio d'acqua (non solo una traccia di acqua disciolta) entra in un iniettore caldo, può lampeggiare in vapore, esplodere e rompere la punta.
Sono abbastanza sicuro che nella foto sopra l'acqua venga iniettata nei gas di scarico caldi.
Sarà meno grave se sai quanta acqua c'è nel carburante e regola il motore di conseguenza.
Sei risposte:
#1
+54
Carlo Felicione
2016-11-29 06:36:04 UTC
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A causa della quantità di acqua nel carburante, a differenza di un'attenta introduzione di acqua nel processo di combustione. La tipica contaminazione dell'acqua è dannosa nei serbatoi di carburante poiché l'acqua è più densa dei carburanti per aviazione e si deposita sul fondo dei serbatoi. I carburanti per l'aviazione sono anche idrofobici (non polari) e quindi non si mescolano facilmente con l'acqua. Pertanto l'acqua si depositerà non miscelata sul fondo dei serbatoi, nei pozzetti del carburante o nelle tramogge di alimentazione e quando ingerita nel motore lo farà morire di fame e lo farà spegnere. L'acqua nei tubi del carburante può anche congelare lì durante la stagione fredda, causando anche la fame di carburante.

I campioni di carburante dovrebbero essere sempre prelevati dal gas sia quando è in deposito sia prima di far volare l'aereo, in particolare dopo i temporali o l'aereo è rimasto seduto a terra per lunghi periodi con poco carburante nei serbatoi in un ambiente umido. Anche i campioni di carburante devono essere prelevati circa 30 minuti dopo il rifornimento e il gas deve depositarsi nei serbatoi. Qui è possibile vedere un campione di contaminazione dell'acqua durante il volo prelevato dai pozzetti del serbatoio del carburante di un aereo GA.

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Iniezione d'acqua, tuttavia con attenzione controlla la quantità di acqua che entra nel motore insieme al carburante nel punto di combustione, consentendo il funzionamento continuo del motore.

+1. L'acqua e il carburante si separeranno, lasciando solo l'acqua sul fondo del serbatoio, che di solito è la parte del serbatoio che alimenta il motore. Una piccola quantità controllata di acqua che entra nel motore può andare bene, ma l'acqua al 100% non brucerà molto bene (né si comprimerà bene nei cilindri dei motori a pistoni, il che può danneggiare il motore).
@reirab La separazione carburante / acqua avviene nei carburanti a benzina, ma non necessariamente nei carburanti per aviogetti.
@JonathanWalters True. Mi riferivo soprattutto agli aerei con motore a pistoni. Le linee di carburante piene d'acqua rendono le salite molto impegnative.
-1
@JonathanWalters True di nuovo. Stavo equiparando il pistone al carburante a benzina, poiché la stragrande maggioranza degli aerei a pistoni utilizza benzina, ma è vero che puoi progettarli per utilizzare altri combustibili.
@reirab: l'acqua e la benzina non sono quasi ugualmente incomprimibili? Avresti solo un problema di sovrappressione nella corsa di compressione se un po 'di * aria * fosse sostituita con acqua, giusto? (Conosco la fisica ma non molto sui motori, forse mi manca qualcosa?)
Un altro punto è che il carburante contaminato fornisce una quantità di acqua sconosciuta e incontrollabile nella camera di combustione. L'iniezione d'acqua, d'altra parte, fornisce una quantità d'acqua controllata.
Il carburante non è liquido, non gas?
Questa risposta è _solo_ applicabile ai motori a benzina. Il carburante per aviogetti si mescola con l'acqua, quindi lo strato d'acqua si formerebbe solo se ce n'era in abbondanza. Il rischio principale con il carburante per aerei è che l'acqua si congeli come piccoli fiocchi e ostruisca il filtro del carburante (o la pompa o qualsiasi altra parte del sistema di alimentazione).
@CJDennis: Nei serbatoi del carburante, sì, il carburante è un liquido. Nel motore, tuttavia, viene spruzzato come una nebbia finissima; la stragrande maggioranza del volume dei contenuti del motore è aria. Questo è vero indipendentemente dal tipo di motore aeronautico di cui parli.
#2
+28
justinm410
2016-11-29 22:58:42 UTC
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L'iniezione d'acqua nei motori a reazione e nei motori a pistoni viene miscelata con il carburante prima che entri nella combustione

Questo in realtà è un po 'sbagliato (o almeno impreciso) e lo penso si aggiunge all'incomprensione. L'acqua e il carburante non vengono mai "miscelati" nel senso tradizionale del termine come liquidi. Viene iniettato un aerosol di carburante ... Inoltre, viene iniettato un aerosol di acqua. L'intenzione è quella di avere una combustione tipica del combustibile che è anche in presenza di acqua per raffreddare la combustione. Questa è una distinzione piuttosto importante dal punto di vista della fisica.

In realtà, il raffreddamento è fatto meglio all'aspirazione per aumentare la densità dell'aria che entra nel compressore. La temperatura più bassa aiuta a bruciare più carburante, quindi la spinta è aumentata a causa di un flusso di massa d'aria maggiore ** e ** un flusso di carburante maggiore.
Vedo che hai esperienza qui, ma FWIW, l'iniezione d'acqua viene utilizzata in modo che una miscela di carburante più snella (quasi stechiometrica) possa essere utilizzata mantenendo la combustione abbastanza fredda da evitare di danneggiare il motore e / o causare una combustione prematura. Quindi, stai effettivamente bruciando meno carburante per massa di flusso d'aria poiché una combustione stechiometrica è più efficiente. Anche se sì, il volume d'aria complessivo è aumentato, quindi forse stiamo cantando la stessa canzone.
#3
+18
BowlOfRed
2016-11-29 06:43:08 UTC
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Senza aiuto, l'acqua di solito non si mescola al carburante rimanente, ma può combinarsi per formare goccioline più grandi o persino pozze sul fondo del serbatoio.

  • Se esistono grandi quantità , può essere ingerito dal motore e causare la perdita di potenza o lo stallo.
  • L'acqua non rimossa dal serbatoio favorisce la crescita microbica.
  • L'acqua nel sistema può congelare e causare problemi per filtri e altri componenti.
  • Ho sentito parlare di acqua nel carburante che causa letture errate della quantità di carburante a causa del cortocircuito del sensore (non sono sicuro di quanto sia comune).
#4
+3
uthman choudhry
2016-11-29 23:14:02 UTC
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L'acqua nel carburante si congela, causando l'intasamento di filtri e ugelli, provocando la combustione del motore. Ecco perché un additivo antighiaccio viene aggiunto al carburante per aviogetti, in modo che l'acqua non diventi ghiaccio.

#5
+2
Sean
2018-04-28 00:09:33 UTC
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L'acqua nei serbatoi del carburante può congelare, causando l'ostruzione dei tubi o dei filtri del carburante. Ciò può far sì che i motori producano una spinta insufficiente o addirittura si spengano. Anche se il ghiaccio aderisce alle superfici interne del sistema di alimentazione in uno strato sottile durante la crociera e non limita in modo apprezzabile il flusso di carburante, può essere rimosso da un improvviso aumento del flusso di carburante ( per esempio, durante la sequenza di atterraggio) e creare un blocco più a valle.

L'acqua utilizzata per l'iniezione di acqua non causa questo problema, poiché l'unico punto in cui si trovano sia essa che il carburante è nei motori stessi, che tendono essere un po 'sul lato caldo per la formazione di ghiaccio. Inoltre, l'acqua ha una capacità termica estremamente elevata (il che significa che è necessaria l'aggiunta o la sottrazione di molto più calore per modificare la temperatura di una data quantità di acqua di una determinata quantità rispetto a quella necessaria per cambiare la temperatura della stessa quantità di acqua. molto qualsiasi altro liquido della stessa quantità), che lo fa raffreddare durante il volo molto più lentamente del carburante; la proporzione di acqua nel carburante contaminato dall'acqua non è sufficiente a modificare la sua capacità termica di molto rispetto al carburante puro, ma l'acqua pura è un'altra questione.

* "nei motori stessi, che tendono ad essere un po 'caldi per la formazione di ghiaccio" * Deve essere l'eufemismo del giorno :)
#6
-1
Jonathan
2019-04-20 22:48:00 UTC
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L'iniezione di acqua viene introdotta nella camera di combustione per raffreddare la temperatura che consente un numero di giri più elevato del motore che ti dà più spinta. Ciò si verifica dopo che il carburante si è acceso. La contaminazione dell'acqua significa scarsa accensione dove l'acqua e il carburante stanno cercando di bruciare con conseguente possibile spegnimento.

Benvenuti nell'aviazione.SE!
Non riesco a vedere cosa aggiunge la tua risposta alla risposta esistente.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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