motores de turbina a gas

TEMAS A DESARROLLARTEMAS A DESARROLLARPRINCIPIOS GENERALES DEL MOTOR A REACCIÓN.

PRINCIPIOS DE OPERACIÓN. EFICIENCIA. FACTORES QUE AFECTAN EL EMPUJE. CICLO DE FUNCIONAMIENTO.

CLASIFICACIÓN DE MOTORES A REACCIÓN.

COMPONENTES DE LOS MOTORES A REACCIÓN.

SISTEMA DE COMBUSTIBLE.

SISTEMA DE ARRANQUE Y ENCENDIDO.

SISTEMA DE LUBRICACIÓN.

SISTEMA DE ENFRIAMIENTO.

SISTEMA DE INDUCCIÓN.

SISTEMA DE ESCAPE.

OBJETIVOSOBJETIVOS

DEFINIR TÉCNICAMENTE UN MOTOR A REACCIÓN.CONOCER EL FUNCIONAMIENTO BÁSICO DEL MOTOR Y DESCRIBIR EL CICLO TERMODINÁMICO.DEFINIR EL TÉRMINO EMPUJE Y LOS FACTORES QUE AFECTAN AL EMPUJE DE UN MOTOR.DESCRIBIR LOS DIFERENTES TIPOS DE MOTORES A REACCIÓN.CONOCER LOS COMPONENTES DEL MOTOR A REACCIÓN.CONOCER SUS SISTEMAS Y FUNCIONAMIENTO BÁSICO.

DESPUÉS DE ESTAS LECCIONES LOS PARTICIPANTES ESTARÁN EN LA CAPACIDAD DE:

PRINCIPIOS PRINCIPIOS GENERALES DEL GENERALES DEL

MOTOR A MOTOR A REACCIREACCIÓÓNN

UNA PEQUEUNA PEQUEÑÑA HISTORIAA HISTORIA

LA EOLIPILA

UNA PEQUEUNA PEQUEÑÑA HISTORIAA HISTORIA

LA CHIMENEA DE DA VINCI

LA CALDERA DE GIOVANI BRANCA

UNA PEQUEUNA PEQUEÑÑA HISTORIAA HISTORIA

UNA PEQUEUNA PEQUEÑÑA HISTORIAA HISTORIA

“EL CARRRUAJE SIN CABALLOS”

CONCLUSICONCLUSIÓÓNN

PROPELLER VS. JET PROPULSIONPROPELLER VS. JET PROPULSION

TURBOHÉLICEmueve GRAN MASA de aire a bajasvelocidades.

TURBORREACTORmueve pequeña masade gases a ALTAS VELOCIDADES.

Mvaircraft Thrust = M(vaircraft - vjet)

Mvjet

mVjetmVaircraft

Thrust = m(Vaircraft - Vjet)

DEFINICIDEFINICIÓÓN DE UN MOTOR A N DE UN MOTOR A REACCIREACCIÓÓNN

Es un motor térmico en el que la energía liberadade la combustión es transformada en energíacinética de la corriente de gas que sale del motor. La fuerza de reacción que se obtiene de estacorriente (empuje) sirve para impulsar la aeronave.

Leyes de NewtonLeyes de Newton

Existen tres leyes fundamentales de la Dinámicaenunciadas por Isaac Newton en el siglo XVII.

1ra. Ley: Ley de la Inercia.2da. Ley: Ley de la Aceleración.3ra. Ley: Ley de la Acción y Reacción.

EJEMPLO PREJEMPLO PRÁÁCTICOCTICO

Principio de BernoulliPrincipio de Bernoulli

La presión es inversamente proporcional a la velocidad. Cuando la presión aumenta, la velocidad disminuye y viceversa.

Divergencia y ConvergenciaDivergencia y ConvergenciaDIVERGENCIA.- Se considera una sección divergente cuando el área de entrada es menor al área de salida.

P1

V1

P2

V2

P2 > P1V1> V2

Divergencia y ConvergenciaDivergencia y ConvergenciaCONVERGENCIA.- Se considera una sección convergente cuando el área de entrada es mayor al área de salida.

P1

V1

P2

V2

P1 > P2V2> V1

EXPERIENCIA DEL TUBO TEEXPERIENCIA DEL TUBO TEÓÓRICORICO

EXPERIENCIA DEL TUBO TEEXPERIENCIA DEL TUBO TEÓÓRICORICO

EXPERIENCIA DEL TUBO TEEXPERIENCIA DEL TUBO TEÓÓRICORICO

EXPERIENCIA DEL TUBO TEEXPERIENCIA DEL TUBO TEÓÓRICORICO

FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR A REACCIFUNCIONAMIENTO DEL MOTOR A REACCIÓÓNN

FuncionamientoFuncionamiento bbáásicosico del del motor a motor a reaccireaccióónn

El aire que incide en el motor, se comprimedebido a la velocidad antes de entrar en el motor a través del conducto de entrada. Al llegar al compresor sufre un gran aumento de presióndebido al trabajo suministrado por la turbina.

El aire comprimido pasa a la cámara de combustión donde se le aporta calor a presiónconstante debido al combustible quemado.

Los gases de salida de la cámara de combustiónposeen gran presión, temperatura y energíacinética. Parte de esta energía según el diseño se convierte en la turbina en trabajo mecánico paramover el compresor y la caja de accesorios.

Finalmente en la tobera de salida, la energíarestante se transforma en energía cinética, al acelerar la corriente de los gases de escape.

EXPLICACIEXPLICACIÓÓN EN BLOQUESN EN BLOQUES

CICLO BRAYTONCICLO BRAYTON

Es el ciclo termodinámico que correspondeal motor a reacción y se caracteriza porquela combustión se realiza teóricamente a presión constante (proceso isobárico).

El área encerrada dentro del ciclo representael trabajo útil.

00

1

2 3

4

5

0-1 Compresión de admisión1-2 Compresión en compresor2-3 Combustión en cámaras3-4 Expansión en turbinas4-5 Expansión en tobera

EMPUJE EMPUJE Y Y

POTENCIAPOTENCIA

El El EmpujeEmpujeEl parámetro fundamental que caracteriza al motor a reacción como planta propulsora es el empuje que desarrolla, el cual es una fuerza y por lo tanto se mide en unidades de fuerza.

F = M x AF = Fuerza de Empuje.

M = Masa de aire que atravieza el motor.

A = Aceleración del gas dentro del motor.

G = Gasto o consumo de aire en Kg/s.

Vs= Velocidad de salida de los gases (m/s).

Ve= Velocidad de entrada del aire (m/s).

g = Aceleración de la gravedad (m/s2).

E= E= G G (V(Vss--VVee))gg

FFnn = = WWaa (V(V22 –– VV11) + ) + WWff (V(V22) + ) + AAjj (P(P22 –– PPamam))g gg g

PotenciaPotenciaNo debe emplearse el término potencia en el motor de reacción.Generalmente se habla de potencia de despegueo potencia máxima, cuando debería decirseempuje de despegue o empuje máximo.La potencia es el cociente del trabajo realizadopor un cuerpo en un tiempo determinado.

= F x Dt

= FxV P = F x VP = Wt

EjemploEjemplo de de potenciapotenciaQueremos saber la potencia equivalente de un motor a reacción de 2,000 Kg de empuje quevuela a 720 km/h.

Pasamos los km/h a m/s:720 km/h ÷ 3.6 = 200 m/sP = FxV = 2,000 Kg x 200 m/s = 400,000 Kgm/s

Como 1 H.P. = 76.3 Kgm/s

400,000 Kgm/s = 5,242 H.P.

5,242 H.P. es el equivalente de 2,000 Kg de empuje a 720 Km/h

MasaMasa del del flujoflujo de de AireAireCualquier cosa que aumente la masa de aire aumenta el empuje. Los dos factores que afectan a la masa de aire son su densidad y el efecto impacto.

A MEDIDA QUE LA TEMPERATURA DEL AIRE A MEDIDA QUE LA TEMPERATURA DEL AIRE AUMENTAAUMENTA, , SU DENSIDAD DISMINUYE Y SU DENSIDAD DISMINUYE Y EL EMPUJE EL EMPUJE PRODUCIDO POR EL MOTOR PRODUCIDO POR EL MOTOR DISMINUYE.DISMINUYE.

A MEDIDA QUE LA PRESIA MEDIDA QUE LA PRESIÓÓN DEL AIRE AUMENTAN DEL AIRE AUMENTA, , SU SU DENSIDAD AUMENTA, HACIENDO QUE DENSIDAD AUMENTA, HACIENDO QUE EL EMPUJE EL EMPUJE PRODUCIDO POR EL MOTOR AUMENTPRODUCIDO POR EL MOTOR AUMENTE.E.

LA ALTITUD TIENE UN DOBLE EFECTO SOBRE EL LA ALTITUD TIENE UN DOBLE EFECTO SOBRE EL EMPUJE. A MEDIDA QUE LA ALTITUD AUMENTA, EL EMPUJE. A MEDIDA QUE LA ALTITUD AUMENTA, EL AIRE SE HACE MENOS FRAIRE SE HACE MENOS FRÍÍO Y DENSO, HASTA EL O Y DENSO, HASTA EL COMIENZO DE LA ESTRATCOMIENZO DE LA ESTRATÓÓSFERA. ESTO HACE QUE SFERA. ESTO HACE QUE EL EMPUJE AUMENTE.EL EMPUJE AUMENTE.

PERO AL MISMO TIEMPO, UN AUMENTO EN ALTITUD PERO AL MISMO TIEMPO, UN AUMENTO EN ALTITUD ORIGINA PORIGINA PÉÉRDIDA DE PRESIRDIDA DE PRESIÓÓN, DISMINUCIN, DISMINUCIÓÓN DE N DE DENSIDAD Y UNA CORRESPONDIENTE DISMINUCIDENSIDAD Y UNA CORRESPONDIENTE DISMINUCIÓÓN N DEL EMPUJE.DEL EMPUJE.

-56.5°C

PUESTO QUE LA PPUESTO QUE LA PÉÉRDIDA DE EMPUJE POR LA CARDIDA DE EMPUJE POR LA CAÍÍDA DA DE PRESIDE PRESIÓÓN ES MAYOR QUE EL AUMENTO ORIGINADO N ES MAYOR QUE EL AUMENTO ORIGINADO POR LA DISMINUCIPOR LA DISMINUCIÓÓN DE TEMPERATURA. EL EMPUJE N DE TEMPERATURA. EL EMPUJE DISMINUYE A MEDIDA QUE EL AVIDISMINUYE A MEDIDA QUE EL AVIÓÓN SUBE.N SUBE.

TIPOS DE MOTORES A REACCITIPOS DE MOTORES A REACCIÓÓNN

Turborreactor.Turbofan.Turboeje.Turbohélice.Pulsorreactor.Estatorreactor.Cohete.

Photo Courtesy of NASA

GENERADOR DE GASESGENERADOR DE GASES

GENERADOR DE GASESGENERADOR DE GASES

GENERADOR DE GASESGENERADOR DE GASES

COMPRESOR

CÁMARA

TURBINA

MOTOR TURBORREACTORMOTOR TURBORREACTOREl Empuje es producido por los gases expulsados desde la tobera de escape.Usado en aviones de alta velocidad debido a su pequeño tamaño. Muy ruidoso.

Drawing Courtesy of Understanding Flight

MOTOR TURBORREACTORMOTOR TURBORREACTOR

MOTOR TURBOHMOTOR TURBOHÉÉLICELICEUn turbohélice es esencialmente un motor a reacción unido a una hélice.Una hélice es más eficiente a bajas velocidadesque un turbofan o un turborreactor.

Drawing Courtesy of www.aircraftenginedesign.com

MOTOR TURBOHMOTOR TURBOHÉÉLICELICE

TURBOHTURBOHÉÉLICE PT6LICE PT6PRATT & WHITNEY CANADAPRATT & WHITNEY CANADA

FUNCIONAMIENTO DEL FUNCIONAMIENTO DEL TURBOHTURBOHÉÉLICE PT6LICE PT6

MOTOR PW123, DE PRATT & WHITNEY CANADA MOTOR PW123, DE PRATT & WHITNEY CANADA

MOTOR T56 QUE PROPULSA AL AVIMOTOR T56 QUE PROPULSA AL AVIÓÓN HN HÉÉRCULESRCULES

MOTOR TURBOEJEMOTOR TURBOEJEEs un motor de turbina de gas que entrega su potencia a través de un eje para operar a las palas de un rotor, son similares a los motores turbohélices. Es usado en helicópteros.

MOTOR TURBOEJEMOTOR TURBOEJE

MOTOR TURBOEJEMOTOR TURBOEJE

MOTOR PT6T TWINPACK, DE PRATT & WHITNEY CANADA MOTOR PT6T TWINPACK, DE PRATT & WHITNEY CANADA

MOTOR PW206B, DE PRATT & WHITNEY CANADA MOTOR PW206B, DE PRATT & WHITNEY CANADA

MOTOR TURBOFANMOTOR TURBOFANLa mayoría del empuje es producido por la granentrada del ventilador (fan).El índice de derivación de un turbofan estípicamente de 8:1 (ocho veces más aire esbypasseado por la parte periférica que el quepasa por el generador de gases)

CONTCONT……TURBOFANTURBOFAN

Si se busca incrementar el empuje se debeincrementar la velocidad del aire o incrementar la masa de aire que está siendo movido.

Es más eficiente acelerar una gran masa de aire a baja velocidad. Debido a este principio el turbofan es más eficiente que el turborreactor.

La mayoría de los modernos aviones comercialesusan motores turbofan.

MOTOR TURBOFANMOTOR TURBOFAN

MOTOR TURBOFANMOTOR TURBOFAN

MOTOR TURBOFANMOTOR TURBOFAN

FUNCIONAMIENTO TURBOFANFUNCIONAMIENTO TURBOFAN

ÍÍNDICE DE DERIVACINDICE DE DERIVACIÓÓN DE FLUJON DE FLUJO

Es la relación entre el flujo secundario y el primario, denominado también by-pass ratio.

Los motores se clasifican de acuerdo al σ:- Baja relación : De 1:1 a menos. - Media relación : De 2:1 a 3:1- Alta relación : De 4:1 a 9:1

σ = G2 / G1

FLUJOS DE AIREFLUJOS DE AIREFlujoFlujo primarioprimario…………GG11FlujoFlujo secundariosecundario...G...G22

G1

G2

Ejemplo 1:σ = 0.5................

Ejemplo 2:σ = 5.0................

Ejemplo 3:σ = 9.0................

Motor militar

Motor comercial

Motor comercial

TURBOFAN TURBOFAN ENGINEENGINE

Diámetro Fan: 2.95 metros

Propulsa al Avión A380

Empuje 338kN(Trent 977)

Turbofan Civil (alto índice de derivación)

TURBOFAN ENGINETURBOFAN ENGINE

Motor RM12 que implusa el Caza Sueco GRIPEN Turbofan Militar (bajo bpr)

El aviEl avióón mn máás grande del mundo es s grande del mundo es propulsado con motores turbofanpropulsado con motores turbofan

MOTOR TURBOFAN GE90 FABRICADO POR GENERAL ELECTRICMOTOR TURBOFAN GE90 FABRICADO POR GENERAL ELECTRIC

PRATT & WHITNEY JT9D TURBOFAN

PRATT & WHITNEY PW4000 TURBOFAN

GENERAL ELECTRIC CF6 TURBOFAN

ROLLS-ROYCE RB-211-524G/H TURBOFAN

GENERAL ELECTRIC GE90 TURBOFAN

SNECMA CFM56 TURBOFAN

MOTOR PW100 QUE PROPULSA A LA AERONAVE FMOTOR PW100 QUE PROPULSA A LA AERONAVE F--1616

EL MOTOR TURBOFAN RDEL MOTOR TURBOFAN RD--33 PROPULSA AL AVI33 PROPULSA AL AVIÓÓN MIGN MIG--2929

COMPONENTES COMPONENTES DE LOS MOTORES DE LOS MOTORES

A REACCIA REACCIÓÓNN

GeneralidadesGeneralidadesESTACIONES DEL MOTOR.- Los motoresestán identificados según sus secciones para toma de parámetros de presión y temperatura.

Los números de las estaciones coinciden con la posición de delante hacia atrás de los componentes del motor y se utilizan como símbolos distintivos escritos a la derecha debajo de la letra.

ESTACIONES DEL MOTOR JT8ESTACIONES DEL MOTOR JT8

Principio de BernoulliPrincipio de Bernoulli

La presión es inversamente proporcional a la velocidad.Cuando la presión aumenta, la velocidad disminuye y viceversa.

Divergencia y ConvergenciaDivergencia y ConvergenciaDIVERGENCIA.- Se considera una sección divergente cuando el área de entrada es menor al área de salida.

Divergencia y ConvergenciaDivergencia y ConvergenciaCONVERGENCIA.- Se considera una sección convergente cuando el área de entrada es mayor al área de salida.

Flujo Flujo subssubsóóniconico a trava travéés de un conductos de un conducto

Flujo Flujo superssupersóóniconico a trava travéés de un conductos de un conducto

ComponentesComponentes de un motor de de un motor de turbinaturbina a gasa gas

ParParáámetrosmetros de de presipresióónn, , velocidadvelocidad y y temperaturatemperatura

DIFUSOR O CONDUCTO DE DIFUSOR O CONDUCTO DE ENTRADAENTRADA

Conduce el flujo de aire hacia el compresor libre de distorsiones, con estabilidad y siendo capaz de transformar la mayor parte de energía cinética en energía de presión.

Se pueden clasificar en difusores subsónicos y supersónicos.

DIFUSOR SUBSDIFUSOR SUBSÓÓNICO NICO Los conductos de entrada del tipo subsónico son divergentes, expandiéndose ligeramente y convirtiendo parte de su velocidad en energía de presión.

EJEMPLOS DE EJEMPLOS DE DIFUSORES DIFUSORES

SUBSSUBSÓÓNICOSNICOS

El aire que se aproxima a la entrada del compresor debe estar siempre a una velocidad por debajo de la velocidad del sonido, por lo tanto son convergentes-divergentes.

DIFUSOR SUPERSDIFUSOR SUPERSÓÓNICONICO

DifusoresDifusores superssupersóónicosnicos

ENTRADA SUPERIOR

DifusoresDifusores superssupersóónicosnicos

ENTRADA TIPO BELLMOUTH

ENTRADA DE MOTOR

TURBOHÉLICE

COMPRESORCOMPRESORComponente que sirve para suministrar aire en suficiente cantidad y presión requeridas para la cámara de combustión. Además proporciona sangrado de aire para varios propósitos en el avión y motor.

Pueden ser de dos tipos: centrífugo y el axial, asimismo la combinación de ellos resulta en un compresor mixto.

COMPRESOR CENTRCOMPRESOR CENTRÍÍFUGOFUGO

Es aquel compresor que recibe el aire en forma axial y lo expulsa comprimiéndolo en forma centrífuga.

Componentes.- Está compuesto de rotor (parte móvil), difusor (parte estática) y colector.

FuncionamientoFuncionamiento

El aire entra en el ojo o centro del rotor que gira a altas vueltas y es acelerado a gran velocidad a medida que es lanzado hacia la periferia por fuerza centrífuga.

Luego fluye dentro del difusor que se ajusta estrechamente alrededor de la periferia del rotor. Allí fluye a través de conductos divergentes donde parte de la energía de velocidad se transforma en energía de presión.

FuncionamientoFuncionamiento

FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTO

ROTOR DE DOBLE CARAROTOR DE DOBLE CARA ROTOR DE SIMPLE CARAROTOR DE SIMPLE CARA

COMPRESOR AXIALCOMPRESOR AXIALComprime el aire en forma paralela al eje del motor. Un escalón o etapa estácompuesto de un rotor más un estator.

Partes del compresor axialPartes del compresor axial

FuncionamientoFuncionamientoLos compresores de flujo axial están constituidos de un número de etapas de álabes rotatorios que son arrastradas por la turbina y que giran entre las etapas de álabes estatores o fijos.

Ambos tienen formas de perfiles aerodinámicos y están montados de manera que forman una serie de pasos divergentes a través de los cuales el aire fluye en una dirección axial al eje de rotación.

FuncionamientoFuncionamiento

ÁLABES ROTORES

ÁLABES ESTATORES

Diagrama de funcionamientoDiagrama de funcionamiento

Compresor de flujo axial Compresor de flujo axial de doble compresorde doble compresor

RELACIRELACIÓÓN DE COMPRESIN DE COMPRESIÓÓNN

La relación de compresión de un compresor de flujo axial es alta. La relación de presión por cada etapa es baja, pero usando un gran número de etapas, la relación total puede ser muy alta.

Si la relación de presión a través de cada etapa es solo de aproximadamente 1.2:1, la presión del aire en la descarga de cada etapa es de 1´2 veces la presión del aire a la entrada de cada respectiva etapa.

POMPAJEPOMPAJEEl pompaje o surge es una entrada en pérdida que afecta a todo el compresor y restringe el flujo de aire a través del motor. Esto puede resultar en un ruido de explosión sonoro, con una fluctuación resultante de las RPM y un serio aumento de la temperatura de los gases de escape.

Dos características de diseño que pueden utilizarse para disminuir o evitar la entrada en pérdida del compresor son los álabes guías variables y los sangrados de aire en interetapas.

CAUSAS DE ENTRADA EN PCAUSAS DE ENTRADA EN PÉÉRDIDARDIDA

Obstrucción de la entrada de flujo de aire.Excesiva presión en la sección del quemador.Brusca maniobra de vuelo que impida que el aire fluya directamente dentro del conducto de entrada de aire.Ahogo del flujo de aire a través del motor.Alta componente de viento cruzado, especialmente en el despegue y a baja velocidad.

StallStall de compresorde compresorÁngulo de ataque.- El ángulo de ataque de cualquier perfil aerodinámico es el ángulo agudo formado entre la cuerda del perfil y el viento relativo. En un compresor de flujo axial, se determina por dos parámetros: la velocidad del aire que fluye a través del compresor y la velocidad de rotación del compresor.

Por lo tanto los álabes del compresor están sujetos a entrar en pérdida cuando su ángulo de ataque se hace excesivo.

ÁÁngulo de ngulo de ataque de ataque de los los áálabes labes

del del compresorcompresor

α

MMÉÉTODOS DE CONTROL DEL FLUJO DE AIRETODOS DE CONTROL DEL FLUJO DE AIRE

Válvulas de sangrado de aire.Álabes guías de paso variable, estator de ángulo variable, álabes de estator giratorios.

EFECTO CASCADAEFECTO CASCADA

Las convexidades de los álabes de rotor y los álabes de estator están opuestas. Esto le permite al aire a alta presión procedente del álabe de estator introducirse en la baja presión producida por el álabe de rotor siguiente.

Esta serie de diferenciales de presión a través de todas las etapas origina una acción de bombeo que desplaza al aire a través del compresor.

EQUILIBRADO DEL COMPRESOREQUILIBRADO DEL COMPRESOR

CCÁÁMARA DE MARA DE COMBUSTICOMBUSTIÓÓNN

Tiene la difícil tarea de quemar grandes cantidades de combustible, suministrado a través de inyectores de combustible, con extensos volúmenes de aire, suministrados por el compresor y liberar la energía de tal manera que el aire se expanda y acelere para proporcionar una constante corriente de gas uniformemente calentada en todas las condiciones requeridas por la turbina.

Proceso de combustiProceso de combustióónnEl aire procedente del compresor entra a la cámara a una velocidad de hasta 500 ft/s (150 m/s ó 540 Km/h), pero como es demasiado alta para la combustión, lo primero que la cámara debe hacer es difundirla (dispersarla), es decir desacelerarla y elevar su presión estática.

La reduce de esta manera hasta aprox. 80 ft/s (24 m/s o 87 Km/h), porque de lo contrario la cámara se apagaría.

Cuando el aire ingresa a la cámara, éste se divide en dos flujos: al flujo primario (que ingresa a quemarse con el combustible) y el flujo secundario (que pasa alrededor de la cámara para realizar la refrigeración).

Proceso de combustiProceso de combustióónn

PROCESO DE COMBUSTIPROCESO DE COMBUSTIÓÓNN

Tipos de cTipos de cáámaras de combustimaras de combustióónn

Existen tres tipos de cámaras de combustión:- Cámara Tubular.- Cámara anular (de flujo directo e indirecto).- Cámara Tuboanular o Mixta.

CCáámara Tubular (tipo can) mara Tubular (tipo can)

CCáámara Anular (flujo directo) mara Anular (flujo directo)

CCáámaramaraAnular Anular

CCÁÁMARA ANULAR (FLUJO INDIRECTO)MARA ANULAR (FLUJO INDIRECTO)

CCáámara mara TuboanularTuboanular (canular) (canular)

TURBINASTURBINASTransforma parte de la energía calorífica que se libera en la cámara en energía mecánica para dar movimiento al compresor y caja de accesorios.

Existen dos tipos de turbinas: centrípetas y axiales, éstas últimas son usadas en motores a reacción.

Rueda de TurbinaRueda de Turbina

FuncionamientoFuncionamiento

Álabes rotores

Álabes estatores

Turbinas axialesTurbinas axialesTurbina de Acción o Impulso.- Son aquellas de grado de reacción cero, que significa físicamente que toda la expansión del gas se da en el estator.

K= 0

Turbinas axialesTurbinas axialesTurbina de Reacción.- Cuyo grado de reacción es mayor que cero. Parte de la expansión se da en el estator y otra en el rotor.

K > 0

Turbinas axialesTurbinas axialesTurbina de Impulso-Reacción.- Son aquellas cuyo característica especial es que en la raíz del álabe es de tipo impulso (1/4 aprox) y el resto (los 3/4) es de tipo reacción. Resultando de esta forma un álabe de más rendimiento.

SecciSeccióón de n de reaccireaccióón n

SecciSeccióón de n de impulso impulso

REFRIGERACIREFRIGERACIÓÓN DE LAS TURBINASN DE LAS TURBINAS

REFRIGERACIREFRIGERACIÓÓN DE LAS TURBINASN DE LAS TURBINAS

REFRIGERACIREFRIGERACIÓÓN DE LAS TURBINASN DE LAS TURBINAS

Control Activo de Holgura (ACC)Control Activo de Holgura (ACC)

Algunos motores turbofanes modernos de gran empuje controlan las pérdidas en las puntas de los álabes de turbina por medio de un control activo de la holgura (ACC). Soplando una corriente de aire frío procedente de la descarga del fan por unos orificios alrededor de los cárteres de turbina cuando el motor estádesarrollando empuje de despegue. Este aire frío reduce el cárter alrededor de la turbina disminuyendo las pérdidas por las puntas de los álabes y aumentando el rendimiento térmico del motor. El ACC está controlado por el FADEC.

UNIUNIÓÓN DE LA TURBINA AL COMPRESORN DE LA TURBINA AL COMPRESOR

TOBERATOBERALa tobera de escape expande los gases desde la turbina hasta la presión atmósferica, de manera que produzca un máximo empuje, aumentando la velocidad de los gases de escape y por ende el empuje. Existen dos tipos de toberas: la tobera subsónica y la tobera supersónica.

Tobera SubsTobera Subsóónicanica

CONVERGENTE

Tobera convergenteTobera convergente

CONVERGENTE

Tobera SupersTobera Supersóónicanica

CONVERGENTE - DIVERGENTE

Tobera SupersTobera Supersóónica con cnica con cáámara mara de postde post--combusticombustióónn

PostPost--combusticombustióón funcionandon funcionando

SistemasSistemas de de empujeempuje vectorialvectorialEl empuje vectorial redirecciona los gases de escape para crear empuje en otro vector que la línea del centro del avión.

El empuje vectorial es usado en aeronavestales como el Harrier, el Raptor F-22 y el JSF Joint Strike fighter F-35.

El empuje vectorial puede ser usado paraincrementar la maniobrabilidad o permitir al avión realizar el decolaje y aterrizaje vertical.

Motor con tobera de empuje vectorialMotor con tobera de empuje vectorial

GRACIAS POR SU ATENCIGRACIAS POR SU ATENCIÓÓNN