turboreactor

 Enunciado
Un ciclo Brayton (o Joule) ideal modela el comportamiento de una turbina, como las empleadas en las aeronaves. Este ciclo está formado por cuatro pasos reversibles,.
igual al cociente entre la presión al final del proceso de compresión y al inicio de él.. El método para obtener este resultado es análogo al empleado para el Ciclo Otto.
Descripción del ciclo
El ciclo Braytondescribe el comportamiento ideal de un motor de turbina de gas, como los utilizados en las aeronaves. Las etapas del proceso son las siguientes:



Admisión
El aire frío entra, debido a la presión atmosférica dinámica proporcionada por el movimiento relativo motor/aire

Compresor
Está formado por unos discos con álabes que dan vueltas, y otros que están quietos. Los que giran se llaman"ROTOR", y los que están quietos se llaman "ESTÁTOR". . La misión del rotor es aportar una energía cinética al fluido, una velocidad, vaya. Después, ese incremento de energía cinética se convierte en un incremento de presión en el estator, ya que sus álabes forman conductos divergentes que si el aire atraviesa un conducto divergente, su velocidad disminuye y su presión aumenta,
.

Cámara decombustión
Una vez el fluido ha pasado el compresor, su presión es elevada. Ahora es el momento de inyectarle combustible y quemarlo (estaríamos a punto de pasar a la tercera carrera de pistón en un motor de explosión). Suelen distinguirse tres tipos, pero como esta entrada es una explicación genérica, :

Es muy sencillo, el aire llega comprimido, y se divide en dos flujos. El flujo primario seintroduce en el "tubo de llama", se inyecta combustible con un vaporizador y a través de una bujía, se inflama la mezcla. La temperatura alcanza 1700-2000ºC. El flujo secundario va entre el tubo de llama y la carcasa (cárter) refrigerando el material del tubo a base de crear una película de aire. Al final de la cámara, el flujo secundario se mezcla con el primario para bajar la temperatura hasta unos200-500ºC. Si no se hiciese esto, la turbina (que es el elemento que viene después de la cámara de combustión) se fundiría.
Turbina
Cuando el aire caliente atraviesa la turbina, la mueve como si fuese un molino. Y la turbina está conectada mediante un eje al compresor. También está conectada a un generador eléctrico. Vamos, que la turbina cuando gira, mueve al compresor y además generaelectricidad. Es exactamente lo mismo que un generador eólico, o que una central hidroeléctrica. Eso es una turbina.

La turbina, al igual que el compresor, está formada por discos con álabes que giran (Rotor) y otros que están quietos (Estátor). La diferencia con respecto al compresor es que el estátor va antes del rotor, y sirve para exactamente lo contrario que en el compresor: en este estátor setransforma la presión en energía cinética, y el rotor es movido por el aire, desarrollando trabajo
Escape
Por último, el aire enfriado (pero a una temperatura mayor que la inicial) sale al exterior. Técnicamente, este es un ciclo abierto ya que el aire que escapa no es el mismo que entra por la boca de la turbina, pero dado que sí entra en la misma cantidad y a la misma presión, se hace laaproximación de suponer una recirculación. En este modelo el aire de salida simplemente cede calor al ambiente y vuelve a entrar por la boca ya frío. En el diagrama PV esto corresponde a un enfriamiento a presión constante
Existen de hecho motores de turbina de gas en los que el fluido efectivamente recircula y solo el calor es cedido al ambiente. Para estos motores, el modelo del ciclo de Braytonideal es más aproximado que para los de ciclo abierto.



Motor de turbina de gas de ciclo abierto.
Motor de turbina de gas de ciclo cerrado.

Eficiencia en función del calor

Intercambio de calor
De los cuatro procesos que forman el ciclo cerrado, no se intercambia calor en los procesos adiabáticos por definición. Sí se intercambia en los dos procesos isóbaros.
En la combustión una...