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Turborreactor

Motores pertenecientes al grupo de lasturbinasde ciclo abierto, con la nica diferencia que para llamarse turborreactor es indispensable que en l se encuentre un compresor o turbocompresor, de ah viene su prefijo turbo, hecho que ocurre tambin con muchos de los coches con motores sobrealimentados.

COMPOSICINLos turborreactores son pues unas mquinas de increble rendimiento aunque tambin tienen sus pequeos defectos, por ejemplo la deficiencia ms notable de estos consiste en la insuficiente potencia en el despegue, hecho que ocurre tambin en los motores de turismos con turbocompresores fijos: (falta de potencia a bajas revoluciones). Para remediar este inconveniente se recurre al sistema de postcombustin.PARTES

Un turborreactor tpico consta de los 5 componentes descritos en la seccin anterior:

LA ENTRADA DEAIRE, El aire pasa de un estado estacionario lejos del motor, a acelerarse hasta llegar justo en la entrada; es un proceso que aumenta la presin y es ISENTRPICO (es decir, que su entropa permanece constante, o en cristiano, que se produce sin prdidas .

EL COMPRESOR, El aire pasa a travs de una serie de etapas de compresin, donde se calienta y se aumenta su presin. A pesar de lo que la gente suele pensar, la velocidad se mantiene constante a travs de las etapas de compresin; de hecho el aumento de presin se consigue acelerando el aire y luego frenndolo isentrpicamente en rotor y estator respectivamente (en un compresor axial). Hablaremos de esto ms adelante.

EL COMBUSTOR, El aire, a alta presin, se le inyecta combustible y pasa por un quemador que hace combustionar la mezcla. En este ciclo,la combustin se realiza a presin constante; por esto mismo al ciclo Brayton a veces se le llama "ciclo de presin cte", frente al Otto, llamado "ciclo a volumen cte".

LA TURBINA, Su misin es extraer energa del fluido, disminuyendo su presin de forma que esa energa sea la misma que la que le tiene que aportar al compresor. La presin a la salida de la turbina depender de la demanda del compresor en ese momento; estudiando las ecuaciones se puede ver como varia esta demanda en funcion de la velocidad de vuelo, de la altitud, etc...

LA TOBERA DE EYECCIN. La tobera tiene la importante misin de convertir la presin de salida de la turbina en velocidad de salida del flujo. Se comporta como una tobera de Laval, con lo que a menudo, sobre todo en turborreactores puros, puede producirse bloqueo snico a la salida (se forma una onda de choque); para eso existen las toberas de geometra variable que eliminan este problema.

FUNCIONAMIENTO

Para la fase de compresin, se usan compresores axiales o centrfugos que comprimen grandes volmenes deairea una presin de entre 4 y 32 atmsferas. Una vez comprimido el aire, se introduce en las cmaras de combustin donde el combustible es quemado en forma continua. El aire a alta presin y altatemperatura(o sea, con ms energa que a la entrada) es llevado a la turbina, donde se expande parcialmente para obtener la energa que permite mover el compresor (similar al funcionamiento del turbocompresor que se encuentra en losautomviles). Despus el aire pasa por una tobera, en la que es acelerado hasta la velocidad de salida.En este tipo de motores la fuerza impulsora o empuje se obtiene por la cantidad de movimiento. Al lanzar grandes volmenes de aire hacia atrs a granvelocidad, se produce una reaccin que impulsa la aeronave hacia adelante. En el caso de los aviones militares, el empuje proviene prcticamente en su totalidad de los gases de escape. En el caso de aviones comerciales (como los Boeing y Airbus), una parte del aire es desviado por los costados de la cmara de combustin (By-pass) generando parte del empuje de manera similar a un avin con turbohlice. Hoy en da, estos motores alcanzan empujes de hasta 50 toneladas.

Usos

Los turborreactores no solo se han incorporado a gran parte de los aviones militares, sino que cada vez este se est utilizando de mayor forma en aviones de pasajeros, llamados tambin aviones civiles.