Turborreactor vs Turboventilador
Un turborreactor es un motor de turbina de gas que respira aire y ejecuta un ciclo de combustión interna durante la operación. También pertenece al tipo de motor de reacción de los motores de propulsión de aeronaves. Sir Frank Whittle del Reino Unido y Hans von Ohain de Alemania desarrollaron de forma independiente el concepto de motores prácticos a fines de la década de 1930, pero solo después de la Segunda Guerra Mundial, el motor a reacción se convirtió en un método de propulsión ampliamente utilizado.
Un turborreactor presenta varias desventajas en el rendimiento a velocidades subsónicas, como la eficiencia y el ruido; por lo tanto, se construyeron variantes avanzadas basadas en los motores turborreactores para minimizar esos problemas. Los turboventiladores se desarrollaron ya en la década de 1940, pero no se usaron debido a su menor eficiencia hasta la década de 1960, cuando el Rolls-Royce RB.80 Conway se convirtió en el primer motor turboventilador de producción.
Más sobre el motor turborreactor
El aire frío que entra por la toma se comprime a alta presión en las sucesivas etapas de un compresor de flujo axial. En un motor a reacción común, el flujo de aire pasa por varias etapas de compresión y, en cada etapa, eleva la presión a un nivel más alto. Los motores turborreactores modernos pueden producir relaciones de presión de hasta 20:1 debido a las etapas avanzadas del compresor diseñadas con mejoras aerodinámicas y geometría variable del compresor para producir una compresión óptima en cada etapa.
La presurización del aire también aumenta la temperatura, y cuando se mezcla con el combustible produce una mezcla de gas combustible. La combustión de este gas aumenta la presión y la temperatura a un nivel muy alto (1200 oC y 1000 kPa) y el gas empuja a través de los álabes de la turbina. En la sección de la turbina, el gas ejerce fuerza sobre los álabes de la turbina y hace girar el eje de la turbina; en un motor a reacción común, este trabajo del eje acciona el compresor del motor.
Luego, el gas se dirige a través de una boquilla, y esto produce una gran cantidad de empuje, que puede usarse para impulsar un avión. En el escape, la velocidad del gas puede estar muy por encima de la velocidad del sonido. El funcionamiento del motor Jet está modelado idealmente por el ciclo Brayton.
Los turborreactores son ineficientes en vuelos a baja velocidad, y el rendimiento óptimo se encuentra más allá de Mach 2. Otra desventaja de los turborreactores es que son extremadamente ruidosos. Sin embargo, todavía se usan en los misiles de crucero de rango medio debido a la simplicidad de producción y la baja velocidad.
Más sobre el motor Turbofan
El motor turboventilador es una versión avanzada del motor turborreactor, donde el trabajo del eje se utiliza para impulsar un ventilador para tomar grandes cantidades de aire, comprimirlo y dirigirlo a través del escape para generar empuje. Parte de la entrada de aire se utiliza para impulsar el motor a reacción en el núcleo, mientras que la otra parte se dirige por separado a través de una serie de compresores y se dirige a través de la boquilla sin sufrir combustión. Gracias a este ingenioso mecanismo, los motores turboventiladores son menos ruidosos y ofrecen más empuje.
Motor de derivación alta
La relación de derivación de aire se define como la relación entre las tasas de flujo másico de aire aspirado a través de un disco de ventilador que pasa por alto el núcleo del motor sin someterse a combustión, a la tasa de flujo másico que pasa a través del núcleo del motor que está involucrado en combustión, para producir energía mecánica para impulsar el ventilador y producir empuje. En un diseño de derivación alta, la mayor parte del empuje se desarrolla a partir del flujo de derivación, y en la derivación baja, proviene del flujo a través del núcleo del motor. Los motores de derivación alta generalmente se usan para aplicaciones comerciales por su menor ruido y eficiencia de combustible, y los motores de derivación baja se usan donde se requieren relaciones más altas de potencia a peso, como aviones de combate militares.
¿Cuál es la diferencia entre los motores Turbojet y Turbofan?
• Los turborreactores fueron el primer motor de turbina de gas que respira aire para los aviones, mientras que el turboventilador es una variante avanzada del turborreactor que utiliza un motor a reacción para impulsar un ventilador y generar empuje (el turboventilador tiene una turbina de gas en el centro).
• Los turborreactores son eficientes a velocidades más altas (supersónicas) y producen un gran ruido, mientras que los turboventiladores son eficientes tanto a velocidades subsónicas como transónicas y producen menos ruido.
• Actualmente, los turborreactores se utilizan en aplicaciones militares específicas, pero el turboventilador sigue siendo la opción de propulsión preferida tanto para aviones militares como comerciales.
• En los turborreactores, el empuje lo genera puramente el escape de la turbina de gas, mientras que en los motores turbofan, una parte del empuje lo genera el flujo de derivación.
Fuente del diagrama:
en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turboventilador_operación_lbp.svg
