<\/a><\/noindex>* aqu\u00ed y en adelante hablaremos de velocidades subs\u00f3nicas. A velocidades supers\u00f3nicas, la f\u00edsica cambia y todo es completamente diferente. <\/p>\n
El compresor es un dispositivo en el que se incrementa la presi\u00f3n del aire. El compresor se puede caracterizar por un valor como el coeficiente de aumento de presi\u00f3n. En motores modernos, ya supera las 40 unidades. Adem\u00e1s, en \u00e9l la temperatura aumenta (puede alcanzar hasta 400 grados Celsius).<\/p>\n
La c\u00e1mara de combusti\u00f3n es un dispositivo donde se suministra calor al aire comprimido (despu\u00e9s del compresor) debido a la combusti\u00f3n del combustible. La temperatura en la c\u00e1mara de combusti\u00f3n es muy alta, pudiendo alcanzar los 2000 grados Celsius. Podr\u00eda parecer que la presi\u00f3n del gas en la c\u00e1mara tambi\u00e9n aumenta considerablemente, pero no es as\u00ed. Te\u00f3ricamente, se acepta que el suministro de calor se realiza a presi\u00f3n constante. En la realidad, esta presi\u00f3n disminuye un poco debido a las p\u00e9rdidas (problemas de dise\u00f1o imperfecto). <\/p>\n
La turbina es un dispositivo que transforma parte de la energ\u00eda del gas despu\u00e9s de la c\u00e1mara de combusti\u00f3n en energ\u00eda para accionar el compresor. Dado que las turbinas no solo se utilizan en la aviaci\u00f3n, se puede dar una definici\u00f3n m\u00e1s general: es un dispositivo que convierte la energ\u00eda interna del fluido de trabajo (en nuestro caso, el fluido de trabajo es el gas) en trabajo mec\u00e1nico en el eje. Como habr\u00e1s comprendido, la turbina y el compresor est\u00e1n en un mismo eje y est\u00e1n r\u00edgidamente conectados entre s\u00ed. Si en el compresor hay un aumento de la presi\u00f3n del gas, en la turbina, por el contrario, hay una disminuci\u00f3n, es decir, el gas se expande. <\/p>\n
El inyector es un canal que se estrecha, donde se produce la conversi\u00f3n de la energ\u00eda potencial del gas en energ\u00eda cin\u00e9tica (el remanente de energ\u00eda del gas despu\u00e9s de la turbina). Al igual que en la turbina, en el inyector ocurre la expansi\u00f3n del gas. Se forma un chorro que, al salir del inyector, impulsa el avi\u00f3n. <\/p>\n
Hemos comprendido los elementos b\u00e1sicos. Pero, \u00bfc\u00f3mo funciona realmente? Entonces, vamos a explicarlo una vez m\u00e1s de manera breve. <\/p>\n
El aire de la atm\u00f3sfera entra en el dispositivo de entrada, donde se comprime un poco y llega al compresor. En el compresor, la presi\u00f3n del aire aumenta a\u00fan m\u00e1s, as\u00ed como la temperatura. Despu\u00e9s del compresor, el aire entra en la c\u00e1mara de combusti\u00f3n y, al mezclarse all\u00ed con el combustible, se inflama, lo que provoca un fuerte aumento de la temperatura, manteniendo, se podr\u00eda decir, una presi\u00f3n casi constante. Despu\u00e9s de la c\u00e1mara de combusti\u00f3n, el gas caliente y comprimido llega a la turbina. Parte de la energ\u00eda del gas se utiliza para hacer girar el compresor a trav\u00e9s de la turbina (para que pueda cumplir su funci\u00f3n, como se describi\u00f3 anteriormente), y la otra parte de la energ\u00eda se utiliza para el movimiento del avi\u00f3n, debido a que el gas, al pasar por la turbina, se convierte en un chorro de reacci\u00f3n en la tobera y sale de ella (la tobera) a la atm\u00f3sfera. As\u00ed termina el ciclo. Por supuesto, en la realidad, todos los procesos del ciclo ocurren de manera continua.<\/p>\n
Este ciclo se llama ciclo Brayton, o ciclo termodin\u00e1mico de car\u00e1cter continuo del proceso de trabajo y entrada de calor a presi\u00f3n constante. Todos los motores de turbina de gas funcionan seg\u00fan este ciclo.<\/p>\n
Ciclo Brayton en coordenadas P-V<\/i><\/p>\n
H-V \u2014 proceso de compresi\u00f3n en el dispositivo de entrada
Esquema de la construcci\u00f3n de un motor turbojet, donde 0-0 es el eje del motor<\/i><\/p>\n
Un TGD puede tener dos ejes. En tal caso, el compresor est\u00e1 compuesto por un compresor de baja presi\u00f3n (CLP) y un compresor de alta presi\u00f3n (CHP), y el trabajo ser\u00e1 realizado por la turbina de baja presi\u00f3n (TLP) y la turbina de alta presi\u00f3n (THP) respectivamente. Este esquema es m\u00e1s ventajoso desde el punto de vista de la gasodinamica.<\/p>\n
Un motor real de este tipo en secci\u00f3n transversal<\/i><\/p>\n
Hemos considerado el principio de funcionamiento del esquema m\u00e1s simple de un motor a gas de aviaci\u00f3n. Naturalmente, en los modernos \"Airbus y Boeing\" se instalan TPRD, cuya construcci\u00f3n es notablemente m\u00e1s compleja, pero funciona bajo las mismas leyes. Vamos a examinarlas.<\/p>\n
Motor turbojet de doble circuito<\/h2>\n \nEl TRDD, ante todo, se diferencia del TRD en que tiene dos circuitos: uno externo y uno interno. El circuito interno contiene lo mismo que el TRD: un compresor (dividido en KND y KVD), una c\u00e1mara de combusti\u00f3n, una turbina (dividida en TVD y TND) y una boquilla. El circuito externo consiste en un canal, con una boquilla al final. No tiene ni c\u00e1mara de combusti\u00f3n ni turbina. Delante de ambos circuitos (justo despu\u00e9s del dispositivo de entrada del motor) hay un escal\u00f3n del compresor que trabaja para ambos circuitos. <\/p>\n
La imagen no es muy clara, \u00bfverdad? Vamos a desglosar c\u00f3mo funciona.<\/p>\n
Construcci\u00f3n esquem\u00e1tica de un motor a reacci\u00f3n a dos ejes y dos circuitos.<\/i><\/p>\n
El aire que entra en el motor, tras pasar por la primera etapa del compresor de baja presi\u00f3n, se divide en dos flujos. Una parte del aire va por el circuito interno, donde se llevan a cabo los mismos procesos que hemos descrito al analizar el TRD. La segunda parte del aire entra en el circuito externo, obteniendo energ\u00eda de la primera etapa del KND (la que trabaja para ambos circuitos). En el circuito externo, la energ\u00eda del aire se utiliza solo para superar las p\u00e9rdidas hidr\u00e1ulicas (debido al roce). Al final, este aire llega a la boquilla del circuito externo, creando una enorme propulsi\u00f3n. La propulsi\u00f3n generada por el circuito externo puede representar el 80% de la propulsi\u00f3n total del motor. <\/p>\n
Una de las caracter\u00edsticas m\u00e1s importantes del TRDD es el grado de bicircuito. El grado de bicircuito es la relaci\u00f3n entre el caudal de aire en el circuito externo y el caudal de aire en el circuito interno. Este n\u00famero puede ser mayor o menor que uno. En los motores modernos, este n\u00famero supera el valor de 12 unidades.
TRDD del avi\u00f3n Boeing 757-200. En primer plano se puede ver el dispositivo de entrada y el ventilador.<\/i><\/p>\n
En algunos motores, el ventilador es impulsado por una turbina separada, que se coloca m\u00e1s cerca de la boquilla del circuito interno. Entonces el motor resulta ser de tres ejes. Por ejemplo, este esquema se utiliza en los motores Rolls Royce RB211 (instalados en L1011, B747, B757, B767), D-18T (An-124), D-36 (Yak-42).<\/p>\n
D-18T en secci\u00f3n desde adentro.<\/i><\/p>\n
La principal ventaja de los turbopropulsores es la capacidad de generar una gran potencia y una buena eficiencia en comparaci\u00f3n con los motores a reacci\u00f3n. <\/p>\n
Con esto, quisiera terminar sobre los turbopropulsores y pasar al siguiente tipo de motores: los turboejes.<\/p>\n
Motores turbopropulsores<\/h2>\n \nEl motor turbopropulsor, al igual que el motor a reacci\u00f3n, pertenece a la categor\u00eda de motores de gas. Funciona casi de la misma manera que un motor a reacci\u00f3n. Un motor turbopropulsor elemental consta de los mismos elementos que ya conocemos: compresor, c\u00e1mara de combusti\u00f3n, turbina y tobera. Se a\u00f1aden un reductor y una h\u00e9lice. <\/p>\n
Dise\u00f1o esquem\u00e1tico de un turboeje<\/i><\/p>\n
Pero tambi\u00e9n existe otro esquema de motores turbopropulsores: con turbina libre.
Dise\u00f1o esquem\u00e1tico de un motor turboeje con turbina libre<\/i><\/p>\n
Quiero se\u00f1alar que no se debe ver a los motores turbopropulsores como un vestigio poco eficiente del pasado. He escuchado varias veces tales afirmaciones, pero son incorrectas.
Con esto concluimos sobre los motores turboh\u00e9lice. Poco a poco hemos llegado al concepto de motor turboeje.<\/p>\n
Motor turboeje<\/h2>\n \nEs posible que la mayor\u00eda de los lectores escuchen por primera vez este nombre. Este tipo de motores se instala en helic\u00f3pteros. <\/p>\n
El motor turboeje es muy similar al motor turboh\u00e9lice con turbina libre. Tambi\u00e9n consta de un compresor, una c\u00e1mara de combusti\u00f3n, una turbina de compresor, y luego hay una turbina libre, que est\u00e1 conectada a todo lo anterior solo de manera gasodin\u00e1mica. Sin embargo, este motor no genera empuje a reacci\u00f3n, no tiene tobera de reacci\u00f3n, solo escape. La turbina libre tiene su propio eje, que se conecta al reductor principal del helic\u00f3ptero (del rotor principal). S\u00ed, todos los helic\u00f3pteros que conozco tienen tal reductor, y generalmente es de tama\u00f1o considerable. La cuesti\u00f3n es que las revoluciones del rotor principal del helic\u00f3ptero son muy bajas. Si en el avi\u00f3n, como mencion\u00e9 anteriormente, pueden alcanzar 1500 revoluciones por minuto, en el helic\u00f3ptero, por ejemplo, en el Mi-8, solo 193 revoluciones por minuto.
Diagrama esquem\u00e1tico del motor turboeje<\/i><\/p>\n
Motor TV3-117 del helic\u00f3ptero Mi-8. A la derecha se ven el tubo de escape y el eje de transmisi\u00f3n.<\/i><\/p>\n
As\u00ed que hemos revisado cuatro tipos de motores de turbina de gas. Espero que mi texto haya sido claro y \u00fatil para ustedes. Pueden escribir cualquier pregunta o comentario en la secci\u00f3n de comentarios. <\/p>\n
Gracias por su atenci\u00f3n.habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"\u0412\u0441\u0435\u043c \u043f\u0440\u0438\u0432\u0435\u0442! \u0412 \u044d\u0442\u043e\u0439 \u0441\u0442\u0430\u0442\u044c\u0435 \u044f \u0445\u043e\u0447\u0443 \u0440\u0430\u0441\u0441\u043a\u0430\u0437\u0430\u0442\u044c \u043e \u0442\u043e\u043c, \u043a\u0430\u043a \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u044e\u0442 \u0430\u0432\u0438\u0430\u0446\u0438\u043e\u043d\u043d\u044b\u0435 \u0433\u0430\u0437\u043e\u0442\u0443\u0440\u0431\u0438\u043d\u043d\u044b\u0435 \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u0438 (\u0413\u0422\u0414). \u042f \u043f\u043e\u0441\u0442\u0430\u0440\u0430\u044e\u0441\u044c \u0441\u0434\u0435\u043b\u0430\u0442\u044c \u044d\u0442\u043e \u043d\u0430\u0438\u0431\u043e\u043b\u0435\u0435 \u043f\u0440\u043e\u0441\u0442\u044b\u043c \u0438 \u043f\u043e\u043d\u044f\u0442\u043d\u044b\u043c \u044f\u0437\u044b\u043a\u043e\u043c. \u0410\u0432\u0438\u0430\u0446\u0438\u043e\u043d\u043d\u044b\u0435 \u0413\u0422\u0414 \u043c\u043e\u0436\u043d\u043e \u043c\u043e\u0436\u043d\u043e \u0440\u0430\u0437\u0434\u0435\u043b\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430: \u0442\u0443\u0440\u0431\u043e\u0440\u0435\u0430\u043a\u0442\u0438\u0432\u043d\u044b\u0435 \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u0438 (\u0422\u0420\u0414) \u0434\u0432\u0443\u0445\u043a\u043e\u043d\u0442\u0443\u0440\u043d\u044b\u0435 \u0442\u0443\u0440\u0431\u043e\u0440\u0435\u0430\u043a\u0442\u0438\u0432\u043d\u044b\u0435 \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u0438 (\u0422\u0420\u0414\u0414) \u0422\u0443\u0440\u0431\u043e\u0432\u0438\u043d\u0442\u043e\u0432\u044b\u0435 \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u0438 (\u0422\u0412\u0414) \u0422\u0443\u0440\u0431\u043e\u0432\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b\u0435 \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u0438 (\u0422\u0412\u0430\u0414) \u041f\u0440\u0438\u0442\u043e\u043c, \u0422\u0420\u0414 \u0438 \u0422\u0420\u0414\u0414 \u043c\u043e\u0433\u0443\u0442 \u0441\u043e\u0434\u0435\u0440\u0436\u0430\u0442\u044c \u0432 \u0441\u0435\u0431\u0435 \u0444\u043e\u0440\u0441\u0430\u0436\u043d\u0443\u044e \u043a\u0430\u043c\u0435\u0440\u0443, \u0432 […]<\/p>\n","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[702],"tags":[],"class_list":["post-35229","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-news"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t
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