Flujo Ramjer

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FLUJO RAYLEIGHT EN EL RAMJET

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I. Introducción

Uno de los avances más grandes en la aerodinámica ha sido evidentemente el mejoramiento en el uso de los motores de turbina a gas, como turbohélice, turborreactor y turbo ventilador, que generan gran propulsión.

Las hélices, los motores de turborreactor y los de turboventilador funcionan con base en el mismoprincipio elemental. Admiten aire a una velocidad particular y descargan aire a la atmósfera a una velocidad más alta, produciéndose así una fuerza  propulsora llamada empuje.

Aunque una hélice emplea varias aspas, se supone que forman un disco completo al girar. El aire entra a la hélice con V, la velocidad de avance de la aeronave, y sale con una velocidad más alta, Ve. El incremento en lavelocidad  produce el empuje, F. Para el siguiente análisis, se supone que el aire a ambos lados de la hélice se encuentra a la misma presión atmosférica. También se supone que el aire sale de la hélice en dirección axial, sin rotación.

Un motor de turborreactor, o de turboventilador, se puede modelar con una expansión en la tobera sea hasta alcanzar la presión atmosférica (una diferencia depresión crearía una fuerza adicional, que se ignora en el presente análisis) y la velocidad sea constante a través  de la salida, el empuje resultante también se puede calcular.

Si estudiamos la ecuación vemos que el empuje se logra por medio de un flujo másico de aire a través del dispositivo, relacionado con un incremento en la velocidad. Por lo tanto, se puede lograr un empuje particular si setiene un gran flujo másico de aire y un pequeño incremento en la velocidad. Por el contrario, es posible lograr el mismo empuje por medio de un pequeño flujo másico de aire y un alto incremento de la velocidad. La pregunta es ¿Cuál es la mejor manera de lograr el empuje?, para responderla es necesario introducir otro parámetro de rendimiento: la eficiencia de propulsión.

Consideremos una hélicecomo parte de un sistema de aeronave. La aeronave se mueve hacia adelante con la velocidad V relativa a un observador que se encuentra en tierra. En relación con la hélice, el aire entra con una velocidad V y sale con una velocidad Ve. Esto da un empuje resultante F que impulsa a la aeronave a la velocidad V.
 
Para lograr mayor empuje, se aumenta la velocidad del aire a través de la hélice.Esto significa que la energía cinética del flujo de aire aumenta y que el suministro de potencia a la hélice debe igualar la razón de cambio de la energía cinética:

La eficiencia de propulsión es una medida de la rapidez de trabajo efectuado sobre la aeronave en comparación con el suministro de potencia a la hélice:

II. INDICE

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1. Introducción | | 3 |
2. Índice || 5 |
3. Objetivos | | 6 |
4. Disposición esquemática del proceso | | 7 |
5. Planteamiento teórico | | 8 |
6. Procedimiento y observación en el laboratorio 7. Parámetros que caracterizan el proceso | | 1416 |
8. Conclusiones | | 30 |

III. OBJETIVOS:

Son tres los objetivos que deseamos cumplir:

• Demostración del Flujo Rayleght abierto en motoresaeronáuticos.

• Determinar las fuerzas de arrastre y empuje neto por efecto de cambio en la cantidad de movimiento.

• Realizar el estudio completo referido a los estatoreactores y verificar experimentalmente dicho conocimiento teórico.

IV.
DISPOSICION ESQUEMÁTICA DEL PROCESO

PLANTEAMIENTO TEÓRICO

MOTORES DE TURBINA A GAS PARA AERONAVES

  Hay tres tipos de motor de turbina de gaspara aeronaves: turbohélice, turborreactor y turbo ventilador. En la figura 1 aparecen diagramas esquemáticos  de los tres tipos.

En principio, un motor de turbohélice es una versión aérea del motor industrial de turbina a gas. Su propósito es producir potencia para impulsar una hélice. Como el motor de turbina de gas gira a una velocidad más alta que la que requiere la hélice, un arreglo de...