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A:どの位燃やされる? [├雑談]

(すっかり忘れておられたかもしれませんが)先日こんなクイズを出させて頂きました。

 

JAL,ANAの777でも使用されている代表的なターボファンエンジン・PW4090の場合、

ファンから吸い込まれた空気のうち、

圧縮機に送られるのは全体の何パーセントでしょうか?

 

 A:14%  B:28%  C:61%

 

 

こちら→ を見て頂きますと、このエンジンのバイパス比は"6.1"と出ています。

「バイパス比」とは、ファンから吸い込んだ空気のうち、

圧縮機、燃焼室をバイパスする空気と、圧縮機に入り、燃焼室を経てタービンから噴出するガスの重量比のことで、

バイパス比=ファンから噴出する空気の重さ÷タービンから噴出するガスの重さ

という式で出します。

ファンから吸い込まれた空気を100とすると、圧縮機に送られるのは14ということになります。

ということで、正解は A:14%  でした。

 

初期のジェットエンジンにはファンが付いておらず、かなり細い外見をしていました。

その後ファンが付くようになったのですが、大量の空気をゆっくり噴出することで効率が飛躍的に高まりました。

また、燃焼ガスを大量の空気で包み込むように噴出するため、騒音の低減効果もあります。

そのため「バイパス比」は、低燃費、エコなエンジンであることを示す指標の一つになっており、

このタイプのエンジンにとっては欠かすことのできないスペックで、

「今度のエンジン、バイパス比はいくつ?」なんて尋ねると、とてもそれっぽいです。(o ̄∇ ̄o)

 

PW4090の場合、前方から取り込まれた空気のうち、圧縮機に送られるのはたった14%であり、

残りの86%はそのまま推力として後方に噴出しているわけで、

エンジン全体の推力でも大部分はファンで発生させていることになります。

「今のジェット旅客機はほとんどプロペラ機みたいなものだ」

と言われる所以ですね。

 

ところでこちら→ には、

「圧縮された空気はすべて燃焼に使用されるのではない。

その大部分は燃焼室の冷却、燃焼ガスそのものの温度を下げることに使用し、

圧縮空気のうち実際に燃焼に使用するのは20~30%に留まる」。

というような内容が書かれています。

残念ながらPW4090の場合は具体的にどの程度燃焼に使用するのか、

データを見つけることができなかったのですが、

このエンジンに「燃焼に使用するのは20~30%に留まる」を当てはめると、

エンジンの前方から取り込まれた空気のうち、圧縮機に送られるのは14%で、

燃料を加えられて燃焼するのは14%の中のさらに20~30%に留まるわけですから、

燃焼に使用されるのは全体の2.8~4.2%に過ぎない。ということになります。

 

ジェットエンジンというと、あの大口からガーッと大量の空気を取り入れて、

なんだかいかにも燃料をたくさん燃やしてそうなイメージですよね。

でもあの大口から取り入れた空気のうち、実際に燃焼に使用するのはたった3~4%に過ぎない。

と考えると、ちょっとはイメージが変わります(よね?)。

 

デリバリーが待たれる787に採用されるエンジンのバイパス比は、9.5とか11という数値で、

圧縮機に入らずそのまま噴出する空気はそれぞれ、90.5%と91.7%に相当しますから、

圧縮機送りになる空気は1割にも満たないことになります。

バイパス比11のエンジンに 「20~30%」を当てはめると、エンジン入口から取り込んだ空気のうち、

実際に燃焼に使用されるのは、たった 1.66~2.5% ということになります。

さらに燃やさないです。


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コメント 19

鹿児島のこういち

バイパス比かぁ~(^^)いい事聞いたなぁ、今度使ってみよっかなぁ~f^_^;でも、そうしたら他を質問されて答られないんだろうなぁf^_^;
ジェットエンジンって、ターボ機構の途中をすっとばして、圧縮、爆発って簡略させた燃焼方法だから、少ない空気で燃焼できるのかもですね(^O^)
by 鹿児島のこういち (2011-05-18 12:36) 

マリオ・デ・ニ−ロ

久しぶりの三択クイズありがとうございました。
いやぁ~お勉強になりました。いまさら聞けない、知っているようで知らない事を教えていただき感謝です。
次はおバカ三択クイズも復活させて下さい(笑)
by マリオ・デ・ニ−ロ (2011-05-18 15:49) 

ジョルノ飛曹長

レシプロ野郎なんでジェットは苦手ですが、勉強になりました。^^
by ジョルノ飛曹長 (2011-05-18 18:32) 

miffy

そうなんですね~
Bくらいだと思ってました。
お勉強になりました。
by miffy (2011-05-18 20:58) 

おろ・おろし

へぇ~~~~~~~~~!
勉強になりました。

ついでに、A380のバイパス比は~?
by おろ・おろし (2011-05-18 21:42) 

Takashi

ジェットエンジンのイメージが変わりました^^
航空祭に行った時に、じっくり見てみます。
by Takashi (2011-05-18 21:51) 

masa

14パーセントなんですね。
思っていたより少ないんですね。
by masa (2011-05-19 05:39) 

雅

レシプロエンジンについては詳しいつもりですが、ジェットエンジンについては全く知りません。
勉強になります。
by (2011-05-19 21:43) 

とり

皆様 コメント、nice! ありがとうございます。

■鹿児島のこういちさん
>少ない空気
ん~。オイラには分かりません。。。m(_ _)m

■マリオ・デ・ニ−ロさん
良かった。「三択作りましたよ」と呼びに行こうと思ってました^^
バイパス比って、知っているようで、比率の出し方を厳密に説明できる人って少ないんじゃないでしょうか。
>おバカ三択クイズ
了解致しました<(`・ω・´)
また何か考えてみます。

■ジョルノ飛曹長さん
オイラはレシプロ知らないので機会がありましたら是非教えてくださいm(_ _)m

■miffyさん
意外とそのまま素通りなんですよね~。

■おろ・おろしさん
>A380のバイパス比
GP7200→8.7
トレント900→8.5~8.7
だそうですよ。
777のエンジンより大きなバイパス比ですね。

■Takashiさん
>イメージ
そう言ってもらえると嬉しいです^^
ちなみに輸送機は当然として、F-15やT-4もターボファンエンジンです。
バイパス比はうんと小さいですが^^

■masaさん
同感です。
意外とそのまま素通りなんですね。

■雅さん
オイラはレシプロエンジン知らないので機会がありましたら是非教えてくださいm(_ _)m
by とり (2011-05-20 05:52) 

an-kazu

んっと、C-1などの古い機種のエンジンが細くてうるさいのは・・・
という理解で良いのでしょうか?
by an-kazu (2011-05-20 08:30) 

me-co

@@;当たったかな?
ところで・・・これを「ターボプロップの進化形か?」とみるは
いかにもシロウト意見でございますね^^;
by me-co (2011-05-21 14:44) 

とり

■an-kazuさん
はい。仰る通りです。
C-1のエンジンは727、最初期の737に使用していた系列で、バイパス比は1程度でした。
相当うるさいですよね。

■me-coさん
正解おめでとうございます^^
>ターボプロップの進化形
NASA等で研究開発が進められたプロップファンは、
ターボプロップ、従来の低/中バイパスターボファンの進化系という発想で登場しました。
結局プロップファンは振動と騒音問題で現在は下火になってしまいましたが、
一方のハイバイパスターボファンは技術開発が進み台頭していますから、
me-coさんの発想はNASAと同じと言えると思います。
me-coさんの発想にはいつも驚かされます。
by とり (2011-05-22 06:20) 

コスト

当たりました^^
>残りの86%はそのまま推力として後方に噴出
なるほど残りも無駄になってるわけではないのですね
by コスト (2011-05-22 10:54) 

tooshiba

燃料を燃やさない=車なんかでいうところの低燃費という理解で良いんでしょうか。
787は低燃費をウリにする飛行機ですもんね!

先週金曜日?、5チャンネルの夜のニュースでMRJを取り上げていました。ご覧になりましたか?
段ボールで実物大のモックアップを作って、実際の飛行機を作り始めるまでの練習をしていました。
あとは、国内の町工場にも手伝ってもらおうってことで、技術力アップに奮闘している様子も映っていました。

あくまでも三菱が作る飛行機であって、自分が予想していたような「みんなで作る日の丸の飛行機」ではない。という感じに受け取れて、かなり興醒めしていますが。
別に三菱の提灯持ちする気はないので。
by tooshiba (2011-05-23 01:28) 

とり

■コストさん
はい。無駄にはしませんよ~。
むしろ割合から言うと、ジェットエンジンはファンを回転させるための動力装置と言えるかもしれませんね^^

■tooshibaさん
>低燃費
この記事でオイラが言いたかったのはまさにそれです。
>5チャンネル
そんな番組やってましたかΣ(゚Д゚;) ぐあー、見たかった。。。
>「みんなで作る日の丸の飛行機」
頭に「三菱」とついてますしね~。
その意味ではボーイングの方がよっぽど日本企業をうまく使ってますね。
またYSの時のように、国中で協力して国産ヒコーキを作れるようになるといいですね。
by とり (2011-05-23 06:28) 

sak

( ..)φメモメモ
by sak (2011-05-24 08:34) 

とり

■sakさん
アハハ、メモとっていただいてありがとうございます^^
by とり (2011-05-25 06:11) 

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とり

评语谢谢。
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