Turbinas

MOTORES DE TURBINA DE GAS

A. G. Rivas

15.6

TURBINAS

Funcionamiento y Características de Diferentes Tipos de Álabes de Turbina
En un turborreactor, el objeto de las turbinas es transformar parte de la energía global del fluido, suma de las energías de presión, cinética e interna debida a la temperatura, en energía mecánica. Esta energía mecánica es la que ha de mover al compresor y alos accesorios. El resto de la energía cinética producirá el empuje en el motor al expulsar los gases a alta velocidad a través de la tobera. Las turbinas, de acuerdo con la dirección de la corriente fluida, pueden ser:  Centrípetas, llamadas también radiales, trabajan al revés que el compresor centrífugo, pues en estas el flujo de gas entra desde la periferia hacia el centro de la turbina.

Laturbina centrípeta está constituida por un estator, que actúa a modo de tobera, es decir cambiando su presión por energía cinética, y un rotor que la transformará en energía mecánica.

Por la forma de trabajar de la corriente fluida y la disposición de los elementos del rotor de reacción, las turbinas centrípetas no son adecuadas para los motores de reacción para producir reacción en el chorrode gases, y por ello, su utilización queda reservada a instalaciones de equipos de tierra o de abordo, ajenas a la propulsión del avión.

Marzo 2003

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MOTORES DE TURBINA DE GAS

A. G. Rivas

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 Axiales, en estas, la dirección de la corriente es paralela al eje, y el estator está formado por una corona de álabes fijos al cárter, con un ángulo tal que canalizan el fluidohacia el rotor en la dirección mas efectiva para la transformación de la energía cinética en mecánica. El rotor de una turbina axial consiste de una o varias ruedas de álabes anclados a un disco que gira a alta velocidad por la acción del fluido transmitiendo energía al eje del compresor, del que se obtiene además la energía para el movimiento de accesorios. Las turbinas en todos los motores dereacción modernos, sin tener en cuenta el tipo de compresor utilizado, son de diseño de flujo axial. Las turbinas consisten en una o mas etapas o escalones situados inmediatamente detrás de la sección de cámara de combustión del motor. Un escalón de turbina está formado por dos componentes fundamentales: el estátor y el rotor, situados en el motor en el orden enunciado de la admisión al escape; esdecir, en sentido inverso al de un escalón de compresor. El salto de presión por escalón es aproximadamente del mismo orden de magnitud, tanto en las centrípetas como en las axiales, si bien estas son mas apropiadas para grandes gastos. El estátor de una turbina, ya sea centrípeta o axial actúa a modo de tobera. En el caso de las turbinas centrípetas, la configuración del estátor y del rotor essimilar al de un compresor centrífugo, en donde el fluido pasa en sentido inverso. En el caso de una turbina axial, como se ha dicho, el estátor está formado por una cascada de álabes fijos al cárter, con un ángulo tal que canalizan el fluido hacia el rotor en la dirección más efectiva para la transformación de la energía cinética en mecánica. El rotor de una turbina axial consiste en una o variascascadas de álabes unidos a un disco que gira a alta velocidad por la acción del fluido, transmitiendo la energía al compresor mediante el eje común turbina – compresor, del que se extrae además la energía para el arrastre de accesorios. Por la forma de trabajar de la corriente fluida y la disposición de los componentes del motor de reacción, las turbinas centrípetas no son adecuadas para estosmotores, y por ello, su utilización queda reservada a instalaciones de equipos de tierra o de abordo, ajenas al funcionamiento del motor de reacción. Las turbinas axiales han adquirido un amplio desarrollo con la técnica aeronáutica de la propulsión por reacción, debido principalmente al gran caudal de gas que pueden admitir. Las turbinas axiales pueden ser de dos tipos dependiendo del diseño básico...