Det specifikke forbrug SC (engelsk: specifikt brændstofforbrug - SFC) er et teknisk udtryk, der bruges til at kvantificere en motors energieffektivitet i forhold til dens effekt eller tryk . Det gør det muligt at sammenligne ydeevnen for forskellige motorer.
Specifikt brændstofforbrug er den brændstofmasse, der kræves for at levere kraft eller fremdrift på et givet tidspunkt. Hun udtrykker sig:
Det specifikke brændstofforbrug afhænger af motordesignet, forskellene i specifikt brændstofforbrug mellem motorer, der bruger den samme teknologi, har tendens til at være ret små.
"Specifikt forbrug" betegner forbruget af en varmemotor som en funktion af den udviklede effekt og tid. Det beregnes normalt ig / kWh eller i kg / kWh.
En bestemt forbrugskurve kan tegnes som en funktion af motorhastigheden (i omdr./min.) Og af drejningsmomentet udtrykt i Nm (eller af MSY, effektivt gennemsnitstryk udtrykt i bar). Producenter leverer typisk en fuld belastning, dvs. fuld gas, CS-kurve, der ikke er repræsentativ for den faktiske brug af en motor ved delbelastning. For at beregne det effektive forbrug af en motor er det nødvendigt at have værdien af CS for alle punkter for hastighed og drejningsmoment. Alle disse punkter bruges til at tegne "ISO CS" kurver.
Specifikt forbrug er generelt det laveste mellem 75% og 100% af drejningsmomentet. CS kan stige kraftigt ved meget lav hastighed og ved lavt drejningsmoment, afhængigt af motortype: turbiner (reaktorer), 2-takts, 4-takts benzin eller diesel. Det stiger også generelt over den maksimale momenthastighed.
Det specifikke brændstofforbrug kan relateres til tryk i ( kilonewtons eller kN). Dette er så et specifikt tryk, hvilket betyder, at brændstofforbruget divideres med tryk.
Det specifikke brændstofforbrug for thrustere (fx turbojets , turbofan , ramjets , raketmotorer osv.) Er den brændstofmasse, der kræves for at give tryk i en given periode, fx g s -1 kN -1 - gram brændstof pr. Sekund kilonewt, i metriske enheder (eller lb h -1 lbf -1 ) - pund brændstof pr. time pund tryk, i kejserlige enheder. Brændstofets masse anvendes snarere end dets volumen til brændstofmåling, fordi den er uafhængig af temperaturen.
Det specifikke brændstofforbrug for jetmotorer, der kører i den omgivende luft ved deres maksimale effektivitet, varierer mere eller mindre omvendt med hastighed, hvilket betyder, at brændstofforbrug pr. Km eller mil kan være en mere passende sammenligning for fly.
Det er omvendt proportionalt med den specifikke impuls .
Flere faktorer påvirker motorernes brændstofeffektivitet.
Derfor er jetmotorer mere effektive til at drive fly end en hurtig og forenklet analyse af nedenstående tabel kan indikere.
For eksempel har Concorde en kørehastighed på Mach 2 med sine motorer, der giver et specifikt brændstofforbrug på 1,195 lb lbf -1 h -1 , hvilket svarer til et specifikt brændstofforbrug på 0, 51 lb lbf -1 h for et fly, der flyver til M 0,85, hvilket ville være meget konkurrencedygtigt, selv med moderne motorer. Faktisk er det den mest effektive jetmotor. Imidlertid har Concorde i sidste ende lavere aerodynamisk effektivitet (på grund af vingenes geometri tilpasset supersonisk flyvning er dens lift / trækforhold meget lavere) og en tungere struktur.
Specifik impuls (/ vægt) | Massespecifik impuls | Udstødningshastighed | Specifikt brændstofforbrug | |
---|---|---|---|---|
HVIS | = X sekunder | = 9,8066 X N s / kg | = 9,8066 X m / s | = (101972 / X) g kN −1 s −1 |
Kejserlige enheder | = X sekunder | = X lbf s / lb | = 32,16 X ft / s | = (3600 / X) lbf / h |
Motortype | Ansøgning | CS i lb lbf −1 h −1 | CS i g kN −1 s −1 | Specifik impuls | Udstødningshastighed (m / s) |
---|---|---|---|---|---|
NK-33 raketmotor ( RP-1 / LOX ) | Tom | 10.9 | 309 | 330 | 3.240 |
SSME raketmotor ( LH2 / LOX) | Rumskib | 7,95 | 225 | 453 | 4.423 |
Statoreaktor | Mach 1 | 4.5 | 127 | 800 | 7 877 |
Pratt & Whitney J58 turbojet | SR-71 ved Mach 3.2 (med efterforbrænding) | 1.9 | 53,8 | 1.900 | 18.587 |
Rolls-Royce / Snecma Olympus 593 | Concorde Mach 2 - kørehastighed (tør) | 1.195 | 33.8 | 3.012 | 29.553 |
Turbojet CF6-80C2-B1F | Boeing 747-400 - kørehastighed | 0,605 | 17.1 | 5.950 | 58.400 |
General Electric CF6 turbofan- motor | Havoverfladen | 0,307 | 8,696 | 11.700 | 115.000 |