Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
-
- Berichten: 4.502
Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
Dit lijkt me een eenvoudiger onderwerp voor dit forum;vliegtuigen,die op een hoogte van 12 km vliegen,bevinden zich in lucht met veel minder zuurstof dan op lagere niveaux.
Nemen deze hun zuurstof voor verbranding mee,zoals de V1's dat deden in stalen bollen of zijn ze zelf in staat om voldoende zuurstof uit de ijle lucht te halen?
Nemen deze hun zuurstof voor verbranding mee,zoals de V1's dat deden in stalen bollen of zijn ze zelf in staat om voldoende zuurstof uit de ijle lucht te halen?
- Berichten: 824
Re: Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
Even offtopic:
Het is niveau, en niet "niveaux".
PS: Het meervoud van niveau is niveaus
Het is niveau, en niet "niveaux".
PS: Het meervoud van niveau is niveaus
Be careful whose advice you buy, but be patient with those who supply it.
- Berichten: 8.557
Re: Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
Er is op deze hoogte nog genoeg zuurstof aanwezig voor de moderne straalmotoren. Als je nog veel hoger gaat vliegen dan zou je gebruik kunnen makmen van ramjets. Door het vliegtuig een speciale vorm te geven kan je de lucht in de motor dwingen.
"Meep meep meep." Beaker
- Berichten: 7.224
Re: Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
Met 800+ km/h komt er inderdaad nog genoeg zuurstof in de motoren voor een goede verbranding. Een gewoon passagiersvliegtuig kan dan ook niet hoger dan een kilometer of 15 komen .De lucht is daar zo ijl dat de snelheid van het vliegtuig erg hoog moet zijn om genoeg lift te ontwikkelen. De motoren zouden daarvoor een groot vermogen moeten leveren (vanwege de luchtweerstand die met de derde macht noeneemt) en daar is niet voldoende zuurstof voor. Verder is dit ook nog eens brandstoftechnisch gezien niet echt rendabel.
De Concorde kan bijvoorbeeld tot zo'n 17-20 km hoogte vliegen vanwege zijn zeer hoge snelheid en ander type motoren. De SR-71 Blackbird spionagevliegtuig heeft ramjets en kan daarmee op 25-30 km hoogte komen. De ramjets geven het toestel een snelheid van minstens 3000 km/h. Echter, de ramjets werken alleen bij snelheden van >1500 km/h omdat er anders niet genoeg zuurstof in de motor komt.
De Concorde kan bijvoorbeeld tot zo'n 17-20 km hoogte vliegen vanwege zijn zeer hoge snelheid en ander type motoren. De SR-71 Blackbird spionagevliegtuig heeft ramjets en kan daarmee op 25-30 km hoogte komen. De ramjets geven het toestel een snelheid van minstens 3000 km/h. Echter, de ramjets werken alleen bij snelheden van >1500 km/h omdat er anders niet genoeg zuurstof in de motor komt.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton
- Moderator
- Berichten: 51.271
Re: Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
Even voor de duidelijkheid: het volumepercentage zuurstof in de lucht is op die hoogten nagenoeg gelijk aan die op zeeniveau. Dus is het maar een kwestie van comprimeren.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
-
- Berichten: 68
Re: Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
De motoren zouden daarvoor een groot vermogen moeten leveren (vanwege de luchtweerstand die met de derde macht noeneemt)
Volgens mij (maar ik kan me vergissen, dat gebeurt vaker) neemt de luchtweerstand kwadratisch toe met de snelheid. Toch klopt je derde macht voor motorvermogen, omdat vermogen gelijk is aan kracht maal snelheid.
\(P = F*s\)
en met luchtweerstand gelijk aan:\(F = \frac{ A \cdot Cw \cdot Rho \cdot V^2 }{ 2 }\)
kom je aan de derdemacht benodigd vermogen.
(Overigens is de hoeveelheid benodigde brandstof wel weer kwadratisch, omdat de gevlogen tijd evenredig met de snelheid afneemt)
-
- Berichten: 866
Re: Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
JvdV Ter ondersteuning (voorzover nodig) van wat je schreef over het volume procent van zuurstof in de ijle lucht op 10km hoogte wil ik nog zeggen dat
de lucht die de passagiers inademen in het vliegtuig de buitenlucht is van op die zelfde hoogte, maar dan wel gecomprimeerd tot de druk die heerst op ongeveer 2000 meter. (Daarom is hij, na opwarming, ook zo droog en na enigszins lange vuchten zo dorstverwekkend). Op die hoogte ondervindt praktisch niemand de invloed vd ijlere lucht bvb kortademigheid).
In dit verband heb ik me toch vragen gesteld toen ik las over de zeer onlangs geopende spoorlijn in China .
Een groot deel daarvan ligt boven 4000 meter en zelfs een deel boven 5000 meter.
Zweefvliegers wordt sterk aangeraden niet hoger dan 3500 meter te gaan zonder extra zuustof. Je kan wel als geoefend, niet rokend zweefvlieger een korte tijd op 5000 meter blijven maar voorzichtig is dat toch niet omdat bij sommige mensen het bewustzijnsverlies zeer plots en zonder waarschuwing optreedt .
Worden de passagiers van die trein gewaarschuwd of is de aan passingsperiode lang genoeg? (1500km in 3 dagen??)
de lucht die de passagiers inademen in het vliegtuig de buitenlucht is van op die zelfde hoogte, maar dan wel gecomprimeerd tot de druk die heerst op ongeveer 2000 meter. (Daarom is hij, na opwarming, ook zo droog en na enigszins lange vuchten zo dorstverwekkend). Op die hoogte ondervindt praktisch niemand de invloed vd ijlere lucht bvb kortademigheid).
In dit verband heb ik me toch vragen gesteld toen ik las over de zeer onlangs geopende spoorlijn in China .
Een groot deel daarvan ligt boven 4000 meter en zelfs een deel boven 5000 meter.
Zweefvliegers wordt sterk aangeraden niet hoger dan 3500 meter te gaan zonder extra zuustof. Je kan wel als geoefend, niet rokend zweefvlieger een korte tijd op 5000 meter blijven maar voorzichtig is dat toch niet omdat bij sommige mensen het bewustzijnsverlies zeer plots en zonder waarschuwing optreedt .
Worden de passagiers van die trein gewaarschuwd of is de aan passingsperiode lang genoeg? (1500km in 3 dagen??)
- Berichten: 8.557
Re: Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
Je lichaam stelt zich met een paar dagen in op grotere hoogtes. Des te hoger je gaat des te langer het duurt om te compenseren. Dit beschrijft geen lineair verband. Ik heb hier verder geen exacte cijfers over.
Ik neem aan dat je '1500 meter (omhoog) in 3 dagen' bedoelde en niet '1500 km in 3 dagen'. De afstand die wordt afgelegd in een bepaalde periode is niet van belang. De stijging in een bepaalde periode des te meer. Deze stijging lijkt me langzaam genoeg te gaan om als verantwoord te worden gezien.
Ik neem aan dat je '1500 meter (omhoog) in 3 dagen' bedoelde en niet '1500 km in 3 dagen'. De afstand die wordt afgelegd in een bepaalde periode is niet van belang. De stijging in een bepaalde periode des te meer. Deze stijging lijkt me langzaam genoeg te gaan om als verantwoord te worden gezien.
"Meep meep meep." Beaker
-
- Berichten: 866
Re: Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
Ik bedoelde wel degelijk 1500km in 3 dagen omdat ik me dacht te herinneren dat de spoorlijn 1500km lang is en de trein er 3 dagen over doet om tot boven 5000m te klimmen. Voor het gemak had ik maar even verondersteld dat de stijg-percentage overal gelijk was! Van op welk niveau de trein vertrekt weet ik helemaal niet.
Als je vertrekt met passagiers die reeds aan 3500 meter gewoon zijn denk ik ook dat 5000 meter wel haalbaar is. Mijn eigen ervaring is dat ik vanaf eerst 25 jaar op zeeniveau een paar jaar op 1800 meter ben gaan wonen en dat ik daar de eerste weken sliep als een otter! Ik heb dat altijd toegeschreven aan het hoogteverschil en de ietwat ijlere lucht.
Als je vertrekt met passagiers die reeds aan 3500 meter gewoon zijn denk ik ook dat 5000 meter wel haalbaar is. Mijn eigen ervaring is dat ik vanaf eerst 25 jaar op zeeniveau een paar jaar op 1800 meter ben gaan wonen en dat ik daar de eerste weken sliep als een otter! Ik heb dat altijd toegeschreven aan het hoogteverschil en de ietwat ijlere lucht.
- Berichten: 7.224
Re: Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
Er wordt extra zuurstof in de trein gepompt.Worden de passagiers van die trein gewaarschuwd of is de aan passingsperiode lang genoeg? (1500km in 3 dagen??)
http://www.china.org.cn/english/travel/118005.htm
Heel simplicitisch gezien klopt dit, maar eigenlijk is deze vergelijking heel flauw. De weerstandscoefficient Cw is namelijk geen constante, maar hangt o.a. af van het Reynolds getal, die op zijn beurt weer van de snelheid afhangt. Met name met complexe aerodynamische voorwerpen zoals vliegtuigen zal deze formule niet opgaan. Het is enkel een indicatie van welke parameters de luchtweerstand afhangt.Giel_5 schreef:Volgens mij (maar ik kan me vergissen, dat gebeurt vaker) neemt de luchtweerstand kwadratisch toe met de snelheid. Toch klopt je derde macht voor motorvermogen, omdat vermogen gelijk is aan kracht maal snelheid.
\(P = F*s\)en met luchtweerstand gelijk aan:
\(F = \frac{ A \cdot Cw \cdot Rho \cdot V^2 }{ 2 }\)kom je aan de derdemacht benodigd vermogen.
(Overigens is de hoeveelheid benodigde brandstof wel weer kwadratisch, omdat de gevlogen tijd evenredig met de snelheid afneemt)
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton
- Berichten: 89
Re: Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
Klopt, mis alleen de rho (luchtdichtheid), vermoed dat je die tussen de twee punten wil hebbenGiel_5 schreef:Volgens mij (maar ik kan me vergissen, dat gebeurt vaker) neemt de luchtweerstand kwadratisch toe met de snelheid. Toch klopt je derde macht voor motorvermogen, omdat vermogen gelijk is aan kracht maal snelheid.Bart schreef:
De motoren zouden daarvoor een groot vermogen moeten leveren (vanwege de luchtweerstand die met de derde macht noeneemt)
\(P = F*s\)en met luchtweerstand gelijk aan:
\(F = \frac{ A \cdot Cw \cdot Rho \cdot V^2 }{ 2 }\)kom je aan de derdemacht benodigd vermogen.
(Overigens is de hoeveelheid benodigde brandstof wel weer kwadratisch, omdat de gevlogen tijd evenredig met de snelheid afneemt)
Je rho neemt af met de hoogte, dus ook de luchtweerstand neem af met de hoogte. Doordat de luchtweerstand afneemt, heb je dus minder thrust nodig, wat mooi uitkomt, want de motor zal ook een lagere maximale thurst hebben doordat de luchtdichtheid lager word. Het brandstof verbruik van een motor is afhankelijk van de thrust die de motor levert. Gevolg: groter hoogte, lagere luchtweerstand, lagere thrust => lager brandstof verbruik! Echter neemt het rendement van de motor af met de hoogte, maar dit effect is minder dan de afname van de luchtweerstand. Dit is de rede dat vliegtuigen het liefst zo hoog mogelijk kruisen. Doordat zuurstof relatief zwaar is in de lucht, zal er op grotere hoogte de zuurstof verhouding in de lucht iets afnemen, dit is een van de redenen dat het rendement van de motor afneemt.
De inhoud van een pizza met straal z en dikte a =Pi*z*z*a
- Berichten: 802
Re: Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
Waar heb je dat gelezen? Een SR71 heeft doodordinaire Pratt & Whittney J-58 motoren: turbine's. Ik geloof niet dat er nog ergens ramjets serieus gebruikt worden daar het rendement van die dingen belabbert is t.o.v. turbojets.De SR-71 Blackbird spionagevliegtuig heeft ramjets
Er schijnen wel enkele ballistische wapens in ontwikkeling te zijn met ramjets ipv raketmotoren omdat het rendement (t.o.v. raketmotoren) dan beter is.
Een moderne variant die ik nog niet zo snel nuttig zie worden is de scramjet, een snelle variant.
- Moderator
- Berichten: 51.271
Re: Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
Dat valt nogal mee:Doordat zuurstof relatief zwaar is in de lucht, zal er op grotere hoogte de zuurstof verhouding in de lucht iets afnemen, dit is een van de redenen dat het rendement van de motor afneemt.
Wiki:
Conclusie: tot op 100 km hoogte wijkt het volumepercentage zuurstof niet of verwaarloosbaar af van die op zeeniveau. De gassamenstelling kan dus geen verlies aan motorrendement opleveren zelfs op respectabele vlieghoogten.Below the turbopause at an altitude of about 100 km, the Earth's atmosphere has a more-or-less uniform composition (apart from water vapor) as described above; this constitutes the homosphere.[2] However, above about 100 km, the Earth's atmosphere begins to have a composition which varies with altitude. This is essentially because, in the absence of mixing, the density of a gas falls off exponentially with increasing altitude, but at a rate which depends on the molar mass. Thus higher mass constituents, such as oxygen and nitrogen, fall off more quickly than lighter constituents such as helium, molecular hydrogen, and atomic hydrogen.
"respectabele" vlieghoogten:
http://ipp.nasa.gov/innovation/innovation9...-aerotech4.html
http://www.spaceadventures.com/steps/edgeSolar Aircraft Sets Altitude Record
The unique Helios Prototype solar-powered flying wing, developed by AeroVironment, Inc. for a NASA program managed by Dryden, reached an altitude of 96,863 feet during a maximum-altitude flight on August 13 from the US Navys Pacific Missile Range Facility (PMRF) on the Hawaiian island of Kauai.
-On July 25, 1973, a Ye-266, using the same airframe as the MiG-25 but equipped with more powerful engines, set the worlds absolute altitude record for a ground-launched air-breathing aircraft, reaching 118,867 ft. (36,230 m). On August 31, 1977, the record was broken by a modified MiG-25 (E-266M) and taken to 123,524 ft. (37,650 m).
En die zijn beide nog ruim binnen de homosfeer.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
- Berichten: 89
Re: Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
Check, excusesDat valt nogal mee:Doordat zuurstof relatief zwaar is in de lucht, zal er op grotere hoogte de zuurstof verhouding in de lucht iets afnemen, dit is een van de redenen dat het rendement van de motor afneemt.
Wiki:
Conclusie: tot op 100 km hoogte wijkt het volumepercentage zuurstof niet of verwaarloosbaar af van die op zeeniveau. De gassamenstelling kan dus geen verlies aan motorrendement opleveren zelfs op respectabele vlieghoogten.Below the turbopause at an altitude of about 100 km, the Earth's atmosphere has a more-or-less uniform composition (apart from water vapor) as described above; this constitutes the homosphere.[2] However, above about 100 km, the Earth's atmosphere begins to have a composition which varies with altitude. This is essentially because, in the absence of mixing, the density of a gas falls off exponentially with increasing altitude, but at a rate which depends on the molar mass. Thus higher mass constituents, such as oxygen and nitrogen, fall off more quickly than lighter constituents such as helium, molecular hydrogen, and atomic hydrogen.
De inhoud van een pizza met straal z en dikte a =Pi*z*z*a
- Berichten: 1.450
Re: Zuurstof gebruik van vliegtuigen op 10-12 km hoogte.
Wordt wel wat offtopic, maar toch:
Aangezien Mach=TAS/geluidssnelheid, ontstaat er een toenemend mach getal op grotere hoogte dat weer zorgt voor een grotere vlieg weerstand.
In de praktijk ligt de optimale hoogte (voor verkeersvliegtuigen) dan ook altijd een aardig stuk onder de maximum hoogte.
Ik ben het wel eens met dit verhaal, maar slechts tot op zekere hoogt, en dan wel letterlijk. Volgens mij gaat dit op zolang er geen rekening wordt gehouden met de samendrukbaarheid van lucht. En is het niet zo dat bij hoogtes waar we het hier over hebben niet alleen de rho afneemt (met als gevolg een hogere true air speed) maar ook de temperatuur (met als gevolg een afnemende geluidssnelheid).Het brandstof verbruik van een motor is afhankelijk van de thrust die de motor levert. Gevolg: groter hoogte, lagere luchtweerstand, lagere thrust => lager brandstof verbruik! Echter neemt het rendement van de motor af met de hoogte, maar dit effect is minder dan de afname van de luchtweerstand. Dit is de rede dat vliegtuigen het liefst zo hoog mogelijk kruisen.
Aangezien Mach=TAS/geluidssnelheid, ontstaat er een toenemend mach getal op grotere hoogte dat weer zorgt voor een grotere vlieg weerstand.
In de praktijk ligt de optimale hoogte (voor verkeersvliegtuigen) dan ook altijd een aardig stuk onder de maximum hoogte.