aviacion

Turbofán


Esquema de funcionamiento de un turbofán de alto índice de derivación.
Los motores de aviación tipo turbofán (adaptación del término en inglés turbofan al español, se puede traducir como turbosoplante o turboventilador)1 son una generación de motores a reacción que reemplazó a los turborreactores o turbojet. De hecho, también suelen ser llamados turborreactores de doble flujo(denominándose los anteriores como turborreactores de flujo único). Caracterizados por disponer de un ventilador o fan en la parte frontal del motor, el aire entrante se divide en dos caminos: flujo de aire primario y flujo secundario o flujo derivado (bypass). El flujo primario penetra al núcleo del motor (compresores y turbinas) y el flujo secundario se deriva a un conducto anular exterior yconcéntrico con el núcleo. Los turbofanes tienen varias ventajas respecto a los turborreactores: consumen menos combustible,2 lo que los hace más económicos, producen menor contaminación y reducen el ruido ambiental.
El índice de derivación es el cociente de la masa del flujo secundario entre la del primario y es igual al cociente entre las secciones transversales de la entrada a sus respectivosconductos.
Suele interesar mantener índices de derivación altos ya que disminuyen el ruido, la contaminación, el consumo específico de combustible y aumentan el rendimiento. Sin embargo, aumentar el flujo secundario reduce el empuje específico a velocidades cercanas o superiores a las del sonido, por lo que para aeronaves militares supersónicas se utilizan motores turbofán de bajo índice de derivación.El turbofán más potente del mundo es el
General Electric GE90-115B con 512 kN de empuje.


Clasificación [editar]

General Electric F110, ejemplo de turbofán de bajo índice de derivación, usado en aviones de combate.

General Electric CF6, ejemplo de turbofán de alto índice de derivación, usado en aviones comerciales.
• Turbofán de bajo índice de derivación: Posee entre uno y tresventiladores en la parte frontal que producen parte del empuje de la aeronave. Su porcentaje de bypass (desviación del flujo secundario de fluido) tiene un valor entre el diez y sesenta y cinco por ciento del flujo primario, que es igual al cociente entre las áreas de paso. Es normal que exista un carenado a lo largo de todo el conducto del flujo secundario hasta la tobera del motor. En la actualidadse utilizan mucho en aviación militar y algunas aeronaves comerciales siguen utilizando motores de bajo bypass como el MD-83 que usa el Pratt & Whitney JT8D, y el Fokker 100 con el Rolls-Royce Tay.
• Turbofán de alto índice de derivación: Estos motores representan una generación más moderna; la mayor parte del empuje motor proviene de un único ventilador situado en la parte delantera del motor ymovido por un eje conectado a la última etapa de la turbina del motor. Al utilizarse sólo un gran ventilador para producir empuje se origina un menor consumo específico de combustible y un menor ruido.3 Lo que le hace muy útil para velocidades de crucero entre 600 y 900 km/h. Los usan las aeronaves modernas como el Boeing 777 ó el Airbus 380.
• Propfan, unducted fan y turbofán de índice deultra-elevada de derivación (ultra high bypass turbofan): Son la generación de motores turbofán que se está experimentando. El Propfan resulta básicamente una mezcla entre un turbofán y una turbohélice, siendo muy parecido al unducted fan que es un turbofán sin el carenado externo y con mayor índice de derivación. El turbofán con índice de derivación ultra-elevado es un proyecto similar con índices dederivación mayores de 20 lo que permitirá menor consumo específico de combustible y gran reducción de gases contaminantes.
Componentes [editar]
Diagrama de funcionamiento de un turbofán

Alto índice de derivación. Sistema de baja presión en verde y sistema de alta presión en púrpura.

Bajo índice de derivación. Sistema de baja presión en verde y sistema de alta presión en púrpura.
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