Propulsión de las aeronaves Flashcards
Para que avión vuele…
Necesaria fuerza que se oponga a resistencia al avance del aire - Fuerza de empuje / avance / thrust
Se opone a drag (resistencia avance del aire)
Fuerza de empuje / avance / thrust
-Se opone a resistencia al avance del aire
-Genera suficiente V para generar sustentación
(Recuerda que F de sustentación la proporcionan las alas, y directamente proporcional a superficie alar)
Qué se opone a la F de sustentación?
PEso del avión (weight)
F de sustentación también se llama lift
Quien genera la F de empuje / avance / thrust?
Propulsión del avión
Quien genera la F dse sustentación?
Los planos (pero la fuerza de avance proporciona suficiente V para que se genere sustentación)
Cómo genera un motor empuje?
Coge una masa de aire y la acelera (F = m x a)
Leyes asociadas a propulsión
- 2ª ley de Newton: PAra una masa constante de aire, se genera más fuerza cuanto más varíe la V
- 3ª ley de Newton: A toda fuerza aplicada en un sentido, se opone otra fuerza de igual dirección y magnitur y distinto sentido (principio de acción reacción)
Según cómo se logre la aceleración de la masa de aire la propulsión puede ser:
- Propulsión con hélice (mucho aire, poca aceleración)
- Propulsión a chorro (Jet): Poca masa, mucha aceleración
Según el mecanismo de producción de la energía necesaria para la propulsióon:
Los motores pueden ser:
- De pistón o alternativos (convencionales)
- De turbina (reactores)
Motores de turbina, generalidades
Son motores que entregan la potencia que generan a un eje central, al que a su vez pueden ir acoplados otros mecanismos (hélices, ventiladores o ejes rotores)
Clasificación de motores turbina
- Turbo-jet o turborreactor
- Turboventilador o turbofan
- Torbuhélice o turbopropulsor
- Turboeje o turboshaft
Turbo jet o turborreactor, generalidades
- Motor que equipaban primeros aviones de turbina
- 3 etapas: Compresión - combustión de la mezcla aire combustible - Expansión a través de la turbina
Turbo jet o turborreactor, funcionamiento
Compresor mete aire comprimido y a gran T en la cámara de combustión, donde se mezcla con combustible y se produce la combustión. Los gases generados se expanden hacia la turbina, donde pierden presión y aumentan la V, transmitiendo E a los alabes, que mueven la turbina - eje - compresor - se reinicia el ciclo
Turbo-fan o turbo ventilador. Generalidades
Motor de turbina que equipan mayoría de aeronaves comerciales en servicio actualmente
Motor de turbina con ventilador sensiblemente más grande que el compresor antes de el mismo
Turbo-fan o turbo ventilador, funcionamiento
El ventilador comprime parcialmente parte del aire, que se desvía por fuera del motor hasta que se mezcla con los gases que salen por la tobera de la turbina.
Este aire se llama flujo secundario, es comprimido sólo parcialmente por el ventilador, el que le imprime presión y V
Flujo secundario contribuye a refrigerar motor / reducir ruido
El turbofan en comparación con turbojet…
Es una mejora del turbojet
Es más eficiente, ya que sólo parte del aire pasa a la cámara de combustión
Relación entre flujos en turbofan
La relación entre flujo secundario y flujo primario se llama relación de derivación, y en la mayoría de los casos es de 4 a 7
En los motores turbofan, para que….. (funcionamiento)
Para mejorar su eficacia, y poder sobredimensionar los fans, no todas las etapas del motor pueden girar a la misma V
Esto se consigue con un sistema de eje múltiple formado por 2-3 ejes concéntricos
Sistema de eje múltiple en turbofan
- Eje LP - baja V - 1 Fan / 5 turbina
- Eje MP - V media - 8 Compresor / 1 Turbina
- Eje Hp - V alta - 6 Compresor / 1 Turbina
Turbohélice o…..
Turbo propulsor
Turbohélice, generalidades
La potencia que genera se utiliza para mover una hélice, acoplada a su eje previo paso por una caja de engranajes desmultiplicadores
Turbohélice, de la potencia generada….
Un 90% se usa para mover la hélice
Turbohélice, dónde se utiliza
Aeronaves de tamaño mediano o pequeño, de no más de 500-600km/h
Turbohélice, giro de la hélice
Limitado a 2500-3000 rpm, a más V el aire en las palas genera turbulencias y se pierde eficacia
