¿Por qué el motor de un avión lleva varias particiones para el empuje?

Answer 1

Debo decir que es una gran pregunta y aplaudo sus habilidades de observación. Este tipo de motor de avión se llama Turbofan Engine, parece algo así.

Te voy a dar dos versiones de la misma respuesta, una corta y otra larga.

Respuesta corta: se hace para aumentar la eficiencia de estos motores. No entraré en los detalles de operación del motor. Pero, lo que necesita saber es que, como cualquier motor, un motor de turboventilador agrega combustible al aire comprimido y lo dispara, la expulsión de este aire a altas velocidades hace que el motor y el avión avancen. En estos motores, solo una pequeña porción del aire pasa a través de la cámara de combustión (no más del 30%), el resto del aire se acelera a través de un ventilador y pasa alrededor de la cámara de combustión. No entraré en los detalles del principio de funcionamiento, pero, en esencia, esto aumenta la eficiencia. Entonces, supongo que eso explica por qué has visto una partición para el empuje.

Respuesta larga: Bien, estoy escribiendo esto asumiendo que ya has leído la respuesta corta. También explicaré el principio de funcionamiento del motor.

Un motor Turbofan pertenece a la amplia categoría de turbinas de gas, el principio de funcionamiento de todos los motores de turbinas de gas es el mismo.

Una vez que el aire ingresa a la primera parte del motor, el compresor. Se acelera y presuriza lentamente a través de sucesivas etapas del compresor. Luego, el aire a presión se pasa a una cámara de combustión donde se agrega combustible y se quema. El aire en la cámara de combustión se expande, este aire expandido luego pasa a una turbina, donde una parte de la energía del gas se convierte en energía del eje (básicamente, un cilindro giratorio que transmite energía). Luego, la boquilla convierte la energía restante del gas en empuje. El eje de la turbina está conectado al compresor. Por lo tanto, la energía recuperada del gas expandido se utiliza a su vez para impulsar el compresor, lo que aumenta la presión del gas. Las turbinas de gas son máquinas muy potentes que pueden generar más empuje en comparación con los motores de combustión interna.

En este caso específico, el motor turboventilador. Hay un ventilador (es solo una hélice) antes del compresor, el ventilador también es impulsado por la energía aprovechada en la turbina. Este ventilador acelera más aire y, por lo tanto, proporciona más empuje.

Entonces, en esencia, un motor de turboventilador funciona como una hélice y un motor a reacción al mismo tiempo.

Aunque los motores de Turbofan son una vista común para los aviones comerciales, nunca están en aviones de combate porque son más lentos en respuesta y producen un empuje de baja velocidad.

Answer 2

Los primeros motores a reacción fueron turborreactores. Es decir, todo el aire que es absorbido pasa a través de la cámara de combustión y se utiliza para girar un conjunto de turbinas que crean la fuerza necesaria para crear el empuje hacia adelante. El problema con los motores turborreactores era que tenía un alto consumo de combustible específico y a velocidades de avión, una mala eficiencia de propulsión.

Para resolver el problema vino el motor de baja relación de paso. La relación de derivación es la relación de aire que deriva el motor con respecto al aire que pasará a través de la cámara de combustión. Hasta el final de las etapas del compresor, estos tipos de motores son bastante similares a los de un turborreactor. Pero después de los compresores, el aire se divide. Una parte del aire pasa por el núcleo del motor, mientras que la otra parte pasa por el núcleo. Gran parte del empuje en estos motores proviene del aire de derivación, mientras que la mayor parte del aire que pasa a través del núcleo se utiliza para hacer funcionar los compresores.

Los motores de bajo bypass son utilizados principalmente por los combatientes militares, ya que son mejores que los turborreactores en términos de consumo de combustible y comparativamente menos área frontal del motor que la de los turbofans de alta relación de bypass (hablaremos más adelante), ayuda a los combatientes a desempeñarse mejor a velocidades supersónicas.

Los turboventiladores de alta relación de derivación se derivan de los motores de baja relación de derivación . La diferencia es que esta vez tenemos un gran ventilador conectado justo enfrente de la entrada del motor. Este ventilador también se llama compresor de baja presión. El ventilador presuriza un poco el aire y envía una gran parte a través del bypass, mientras que el resto pasa por el núcleo del motor. Aquí está el principio sobre cómo funciona. Lo sabemos:

F = mxa

De acuerdo con la ecuación, para producir una fuerza de la misma magnitud, podríamos darle una aceleración lenta a una gran masa de aire o una aceleración grande a una pequeña masa de aire. Los turboventiladores usan el primero, dan una gran aceleración a una gran masa de aire. Por lo tanto, es principalmente el aire el que pasa por el núcleo que da más empuje a la aeronave, mientras que el aire que pasa por la combustión se usa para conducir un gran compresor de baja presión o el ventilador. A las velocidades que vuelan nuestras aerolíneas hoy en día, los turboventiladores de alta relación by pass son los más eficientes.

Answer 3

Rajat, lo que puedes ver es la separación del aire de derivación del aire que ha atravesado el núcleo del motor. Es más eficiente acelerar una gran cantidad de aire en una pequeña cantidad, que acelerar una pequeña cantidad de aire en una gran cantidad. En un turboventilador moderno, la mayor parte del aire pasa a través del gran ventilador frontal, luego pasa por alto el resto de las partes móviles del motor como puede ver en su foto: un núcleo estrecho, rodeado por un ventilador mucho más ancho y un conducto de derivación. .

Un volumen más pequeño atraviesa el ventilador, las etapas del compresor y las etapas de la turbina. Este aire proporciona algo de empuje, pero lo más importante es la energía tomada del aire en rápido movimiento a través de la turbina que alimenta el ventilador.

Answer 4

Rajat Sahoo, no puedo hacer nada mejor que Anas Maaz al responder esta pregunta, por lo que le sugiero que mire su respuesta y su respuesta a los comentarios para obtener su información: lo tiene claro.