Hoy aprenderemos sobre los motores turborreactores.el motor turborreactor turbina de gas Un motor en el que el fluido de trabajo es gas o aire. Una turbina de gas es un motor de combustión interna que hace girar una turbina utilizando gas o aire como fluido de trabajo. Este motor toma productos químicos del depósito de combustible y los mezcla con aire para formar una mezcla combustible adecuada. Esta mezcla convierte la energía química en energía mecánica, que se utiliza para propulsar la aeronave.
Tabla de contenido
Clasificación de los motores de turbina de gas.
Se clasifica en 3 tipos.
- turborreactor
- turbopropulsor
- eje turbo
motor turborreactor.
El motor turborreactor fue el primer motor de turbina desarrollado en la historia de la industria de la aviación. Todo el empuje que requieren estos motores proviene de las turbinas y las toberas del motor, llamadas el corazón del motor. También llamado motor a reacción.
motor turboventilador.
Un motor turboventilador tiene un núcleo de motor central que utiliza el 10 % del aire de admisión y el 90 % del aire de admisión alrededor del núcleo para producir empuje. Porque este tipo de motor produce más empuje cuando el combustible se quema en el núcleo y se usa principalmente en aviones comerciales.
motor turbohélice
En este tipo de motores, la energía producida por la corriente de gases de escape impulsa la hélice y el compresor. Es un híbrido de un motor turborreactor y un motor turbohélice. Es posible que haya visto aviones de la Fuerza Aérea de la India equipados con este motor. Especialmente este tipo de aviones se utilizan para carga.
Motor turborreactor: estructura, funcionamiento, ventajas y desventajas
Los motores turborreactores se desarrollaron para aviones antes de la Segunda Guerra Mundial. Tiene un tubo abierto que quema combustible continuamente para producir la energía que necesita. En esta propulsión del motor, tercera ley de newton Resulta que “toda acción tiene una reacción igual y opuesta”. A medida que se quema la mezcla de aire y combustible, se produce una gran cantidad de gas caliente que se expande por la parte trasera del motor. A medida que los gases calientes se expanden, el motor acelera en la dirección opuesta.
construcción de turborreactor motor:
Los componentes principales de un motor turborreactor son
- entrada
- quemador
- compresor
- turbina
- cámara de combustión
- boquilla
entrada:
El diseño del motor turborreactor es como un tubo abierto. Una gran cantidad de aire ingresa al motor y es succionada por el compresor giratorio. Se utilizan dos tipos de compresores para hacer funcionar el motor. centrífugo y axial.
En el diagrama anterior, se utiliza un compresor de tipo axial. A medida que el aire ingresa al compresor, se presuriza al pasar a través de una serie de paletas giratorias y fijas. A medida que el gas pasa más a través de la región de bajo volumen, la presión del gas aumenta y el gas también se calienta. Estos tipos de motores tienen relaciones de compresión de 40:1, mucho más altas que los motores de pistón. La eficiencia del motor se puede maximizar porque hay dos compresores diferentes, de baja y alta presión, en ejes separados.
quemador
Como puede ver en el diagrama anterior, el quemador inyecta el combustible en la cámara de combustión donde se mezcla el aire comprimido y se enciende toda la mezcla de aire y combustible para producir una gran cantidad de energía térmica dentro de la cámara de combustión. La energía del gas aumenta rápidamente y acelera hacia el motor debido a la alta presión generada por el compresor. Estos motores pueden generar temperaturas extremadamente altas que pueden derretir los materiales utilizados en las turbinas. Los datos experimentales muestran que solo el 12-25% del aire se usa en el proceso de combustión, y el aire restante se usa para enfriar los gases de combustión por debajo de la temperatura de fusión de la turbina.
Turbina:
La turbina está conectada a un eje común sobre el que está montado el compresor. A medida que los gases calentados en la cámara de combustión pasan a través de la turbina, el eje gira y consume muy poca energía. Aún así, hay suficiente energía en el gas para hacer trabajo cuando sale de la boquilla.
boquilla:
Como puede ver en el área de la boquilla, el diámetro de entrada es mayor que el diámetro de salida. La boquilla convierte la alta presión y la baja velocidad del gas en alta y baja presión a la salida. La boquilla restringe un poco el flujo antes de que el gas se expanda, creando así una presión adicional y generando un empuje adicional.
trabajar:
Cuatro ciclos incluidos en el ciclo de la turbina de gas.
- Aspiración o inhalación de aire.
- Compresión del aire inhalado.
- Combustión de combustible: Donde se inyecta combustible, se mezcla con el aire inhalado y se quema para producir energía.
- Sección de Expansión y Escape o Turbina: Donde la energía almacenada convertida se utiliza para la propulsión.
sección de turbina.
La sección de la turbina es la sección más importante del motor. Produce una potencia de eje útil para impulsar las hélices y proporciona suficiente potencia para accionar los accesorios del motor. Esto se hace en el motor convirtiendo la energía del gas en energía mecánica en forma de potencia del eje.
Se alimenta una gran cantidad de aire a la turbina para producir la potencia necesaria. Se utiliza un compresor para introducirlos en el motor y comprimirlos para suministrar aire a alta presión a la turbina. Los compresores hacen esto convirtiendo la energía mecánica de una turbina en energía gaseosa, aparentemente en forma de presión y temperatura.
ventaja:
- Tiene una relación potencia-peso mucho más alta que un motor de pistón.
- Los motores turborreactores pueden operar a temperaturas muy altas.
- Puede producir más empuje que un motor de hélice.
- Menos piezas de acoplamiento y menos desgaste.
- Se puede utilizar combustible de bajo grado.
Contras:
- Los motores turborreactores son menos eficientes a bajas velocidades y altitudes.
- ruidoso.
- Empuje de despegue bajo