Motores

MOTOR DE TURBINA DE GAS

Rendimiento del Motor 15.2
A. G. Rivas

Rolls-Royce/SNECMA Olympus 593 Mrk 610 Afterburning Turbojet
Tipo: Turborreactor de doble compresor de flujo axial con posquemador Compresor: Doble, dividido. 7 etapas axiales el compresor de baja presión y 7 etapas axiales el compresor de alta presión. Cámara de combustión: Anular, 16 inyectores de combustible. Turbina:Doble, axial de una sola etapa la de alta presión, y axial de una sola etapa la de baja presión. Escape: Conducto posquemador de diámetro constante, tobera primaria convergente, tobera secundaria divergente de área variable con inversor de empuje. Calificación de empuje: 38.050 lbs. Con posquemador. Empuje seco máximo: 31.500 lbs. Peso: 7.000 lbs. Relación empuje/peso: 5’4:1 Flujo de la masa de aire:410 lbs/sec. Relación de compresión: 15’5:1 Consumo específico de combustible: 0’59 lb/hr/lbf (seco), 1’13 lb/hr/lbf (seco)

Fgross

“Para cada acción existe una reacción igual y de sentido opuesto”.

Wa = ( V2 ) + A j (Pj − Pam ) g

Empuje total

El empuje total es el empuje desarrollado en la tobera de salida del motor. Este incluye ambos, el empuje generado por la cantidad demovimiento de los gases de escape y el empuje adicional resultante de la diferencia entre la presión estática en la tobera y la presión ambiente. El empuje total no toma en consideración las cantidades de movimiento del aire que entra y del combustible. Se considera cero la cantidad de movimiento entrante, lo cual es cierto solamente cuando el motor está estático. Sin considerar el flujo de combustible,esta es la ecuación para el empuje total. Donde: Fgross = Empuje total Wa = Peso del aire que entra al motor g = Aceleración de la gravedad V2 = Velocidad de los gases en la tobera de escape Aj = Área de descarga de la tobera de escape Pj = Presión de descarga de los gases en la tobera de escape Pam = Presión ambiente Cuando avión y motor están estáticos, como cuando el avión está parado y elmotor rodando, o cuando el motor está rodando antes del despegue en la cabecera de pista, el empuje neto y el empuje total son iguales. Lo mismo es cierto cuando se opera un motor en un banco de pruebas.

Empuje neto

Wa Wf ( V2 − V1 ) + Fn = ( Vf ) + A j ( Pj − Pam ) g g
Cuando se trata el término "empuje" de una turbina de gas, normalmente se refiere al empuje neto, a menos que se diga locontrario. El empuje neto producido por un motor turborreactor o turbofan está determinado por tres cosas. 1 - La variación en la cantidad de movimiento experimentada por el flujo de aire a través del motor. 2 - La cantidad de movimiento del combustible. 3 - La fuerza originada por la diferencia de presión a través de la tobera de escape multiplicada por el área de la tobera. En consecuencia, laecuación del empuje neto debe escribirse como se muestra aquí. Fn = Empuje neto Wa = Peso del aire que entra al motor g = Aceleración de la gravedad V2 = Velocidad de los gases en la tobera de escape V1 = Velocidad del aire a la entrada del motor Wf = Peso del combustible Vf = Velocidad del combustible Aj = Área de descarga de la tobera de escape Pj = Presión de descarga de los gases en la tobera deescape Pam = Presión ambiente El combustible va en el avión, por lo tanto no tiene velocidad inicial relativa al motor. En la practica real, el flujo de combustible normalmente se desprecia cuando se calcula el empuje neto, porque el peso del aire que se pierde por las distintas secciones del motor se calcula que es aproximadamente equivalente al peso del combustible consumido. Donde:

Empuje contobera estrangulada

Muchas toberas de escape subsónicas funcionan en condición de estranguladas. Esto significa que el aire que fluye a través de la sección convergente del conducto de escape alcanza la velocidad del sonido y ya no puede acelerar más. La energía que habría originado la aceleración ahora aumenta la presión y crea un componente del empuje por la diferencia entre la presión del...