Aeroespacial

Cómo funciona un motor a reacción

Cómo funciona un motor a reacción

Es posible que se haya preguntado cómo funciona un motor a reacción, pero abandonó la idea de que podría comprender la ciencia espacial. Pero en realidad es un concepto simple de comprender y que impresionará a la persona que esté a su lado en su próximo vuelo. Entonces, vamos a explicar los procesos involucrados para que cualquiera pueda comprender bien los principios subyacentes detrás de los motores a reacción.

Los motores a reacción, más comúnmente utilizados para aviones, son un tipo de motor de turbina de gas. Ahora es posible que conozca las turbinas de vapor, donde se quema un combustible para producir vapor que fluye a alta temperatura que impulsa una turbina, y luego gira un eje, antes de ser agotado del sistema. El giro de este eje es potencia de salida y es esta rotación la que impulsa un objeto giratorio. Una turbina de gas se asemeja a los mismos principios subyacentes, sin embargo, un gas presurizado es responsable de impulsar la turbina. En los motores a reacción, el gas presurizado a alta temperatura impulsa la rotación del compresor en la parte delantera, pero lo que es más importante, lo que se agota del sistema sale volando por la parte trasera a altas velocidades, produciendo lo que se conoce como empuje.

En pocas palabras, los motores a reacción tienen un núcleo que se divide en tres secciones principales:

  • Compresor: en la parte delantera del motor hay aspas del ventilador, algunas giratorias (rotores) y algunas estáticas (estatores), que atraen aire al motor. Hay muchas filas de palas y a medida que pasa el aire por cada fila se vuelve más presurizado y la temperatura aumenta.
  • Cámara de combustión: este aire presurizado luego se rocía con combustible (más comúnmente Jet A o Jet A-1, que son de tipo queroseno) y luego una chispa eléctrica enciende la mezcla de combustible y aire en la cámara. Esto hace que la mezcla de aire / combustible se queme, aumentando enormemente la presión y la temperatura.
  • Turbinas: el gas caliente presurizado es extraído del motor por una turbina en la parte trasera que extrae energía del gas y provoca una caída de presión y temperatura. A medida que la presión disminuye, el gas fluye más rápido (piense en soltar un globo inflado). La energía del gas que impulsa la turbina en la parte trasera es lo que impulsa la rotación del compresor que aspira aire en la parte delantera.

Los gases de alta velocidad que se liberan a través de la boquilla en la parte trasera es lo que causa el empuje. Para entender esto, nos referimos a la Tercera Ley del Movimiento de Newton: para cada acción, hay una reacción igual y opuesta. A medida que el gas sale por la espalda, se ejerce una fuerza igual y opuesta hacia adelante. Piense en cuando empuja la pared de una piscina para deslizarse en la dirección opuesta; Aunque la fuerza de su empuje se dirige hacia la pared, una fuerza de reacción igual y opuesta hace que viaje en la dirección opuesta.

Aproximadamente a 400 mph, una libra de empuje equivale a un caballo de fuerza, pero a velocidades más altas, esta relación aumenta y una libra de empuje es mayor que un caballo de fuerza. A velocidades de menos de 400 mph, esta relación disminuye. Esta fuerza permite que aviones grandes como el 747 vuelen a velocidades de hasta 600 mph.

También hay diferentes tipos de motores a reacción, como el turbohélice. Sabrá si es un tipo Turbohélice por las grandes hélices de extrusión en la parte delantera, que es responsable del empuje ya que la mayor parte de la energía del gas se transfiere al compresor por las turbinas traseras, por lo que el gas ejercido no es responsable de el empuje.

Turboshaft es del tipo que se encuentra en rotores de helicópteros, plantas de energía e incluso en el tanque M1. El proceso es similar al turbohélice, sin embargo, en lugar de impulsar hélices, el eje giratorio puede alimentar una variedad de dispositivos como bombas, generadores, ruedas y, en general, cualquier cosa que gire.

Los aviones grandes modernos utilizan un turboventilador de derivación alta que es similar al motor turborreactor estándar, excepto que un gran ventilador en la parte delantera atrae más aire al motor. Sin embargo, no todo el aire pasa por el compresor y las turbinas, y la mayor parte del aire en realidad pasa por alto el núcleo y viaja a través de conductos en el exterior del núcleo (en promedio, se deriva 5 veces más aire del que realmente viaja a través del núcleo). Estos son más eficientes, especialmente a velocidades subsónicas (es decir, por debajo de la velocidad del sonido, 768 mph) y también son mucho más silenciosos mientras aún tienen la capacidad de acelerar un vehículo más pesado que una locomotora de 0 a 200 mph en menos de 60 segundos.

Ver el vídeo: Cómo funciona el motor a reacción de un avión? (Octubre 2020).