Los fenómenos de inestabilidad en los compresores centrífugos se deben a: La fluctuación del gasto de aire para unas r.p.m. determinadas
Una excesiva divergencia en la sección de paso de los alabes del rotor Son inexistentes siempre que las rpm sean las de diseño.
La disminución del trabajo comunicado y por tanto de la compresión obtenida
en compresor centrífugo se debe… A la variación de la velocidad tangencial del aire, a lo largo el espacio existente entre los álabes del rotor A que la velocidad del gasto de aires se considera 0 de toma de aire A la disposición de los álabes curvatura hacia adelante, hacia atrás o radial.
Calcule la relación de compresión de un turbo fan con tres compresores axiales: N1, 3 escalones y salto de presión por escalón 1,4; N2, con 6 escalones y salto de presión por escalón 1,3; N3, 4 escalones y salto de presión por escalón 1,2 π_14= 27,46 π_14=27.50 π_14=25,40.
Factores que influyen en la entrada en pérdida de un compresor axial Disminución de la velocidad axial o variaciones de presión en la vena de aire.
Aumento de la momentánea temperatura del aire Variaciones bruscas de la velocidad, presión, temperatura en la vena de aire o rpm del motor Discrepancias entre el empuje esperado y el obtenido o falta de combustible en la cámara de combustión.
El aumento de presión en la fase de compresión depende del... número de escalones por compresor, del tipo de compresores y su configuración en la máquina. del tipo de compresores que se instalen, axial o centrifugo, y su disposición en la configuración de la capacidad del compresor para comprimir en función del trabajo transmitido por la turbina sin tener en cuenta el número de escalones ni la configuración de compresores.
Los fenómenos de inestabilidad de los compresores axiales se corrigen: Mediante válvulas de descarga de aire de la zona media del compresor y álabes de geometría variable en el estator.
Evitando la formación de hielo y la disminución de gasto de aire. Manteniendo regímenes de motor constante y velocidades constantes.
El riesgo de inestabilidad en un compresor centrífugo: aumenta cuando funciona por debajo del gasto de aire de diseño se manifiestan por cambios en el nivel de ruido que provoca el aire todas son verdaderas.
Del estudio de los compresores se puede deducir: Al aumentar el salto de presiones, para rpm=Cte, aumenta el gasto volumétrico El salto de presiones depende de la presión de admisión El trabajo comunicado al aire depende de la velocidad del rotor de turbina.
En los compresores axiales: en el rotor aumenta la velocidad y la presión total la velocidad del aire aumenta en el estator y disminuye en el rotor la temperatura se mantiene constante a lo lardo del compresor.
Del estudio de un compresor se deduce: La velocidad de entrada es de aproximadamente 0,9 Mach La misión de los alabes del rotor, es aumentar la velocidad del aire y la presión dinámica La presión estática disminuye en el rotor.
Del estudio de los compresores se puede deducir: Los compresores axiales expanden el aire axialmente En el rotor aumenta la velocidad del aire, pero no la presión El rendimiento máximo es menor en el centrifugo que en el axial.
Aproximadamente, en un motor a reacción entran en la cámara de combustión, 60 partes de aire por una de combustible, y en el proceso de la combustión, solamente se quemará una mezcla con una proporción de: 60 a 1 15 a 1 30 a 1.
Aproximadamente que % del aire que fluye hacia la sección de combustión es usado en el proceso de la combustión: 25 % 20 % 75 %.
El rendimiento de un cámara de combustión … Es la relación entre la temperatura de entrada a la cámara y la temperatura alcanzada en la combustión. Es la relación entre la presión de entrada y la presión de salida de la cámara Es la relación entre la temperatura alcanzada y la temperatura que alcanzaría si la combustión fuese completa.
En la cámara de combustión, el proceso de combustión se realiza… Mediante la combustión de quince gramos de combustible por un gramo de aire Mediante la combustión de quince partes de aire por una de combustible Mediante la combustión de sesenta partes de aire por una de combustible.
Del estudio de la cámara de combustión se deduce El flujo primario tiene por objeto la mezcla con combustible en régimen estacionario y laminar. El flujo secundario tiene por objeto la estabilización de la llama, refrigeración y dilución de los gases de combustión. El flujo secundario tiene por objeto entrar en combustión, refrigeración del tubo de llamas en la zona primaria y diluir los gases de la combustión.
Tipos de cámara combustión De alta densidad, tipo silo, flujo directo. De flujo inverso, individual, anular y mixta. Flujo axial, reversible y cam-anular.
El proceso de combustión en las cámaras de un turborreactor se caracteriza por… La relación aire/combustible a la entrada es estequiométrica. La relación aire/combustible a la entrada varía con el gasto másico de aire. Realizarse a presión constante.
Esfuerzos que sufre una cámara de combustión es: Esfuerzo mecánico, debido a las altas presiones, esfuerzos térmico, debido a las grandes temperaturas (aprox. 2000ºC) y esfuerzo químico, debido a la atmósfera corrosiva existente en el interior Esfuerzo térmico, debido a las grandes temperaturas (aprox. 2000ºC) que tienen que soportar las paredes y esfuerzo químico, debido a la atmósfera corrosiva existente en el interior Esfuerzo mecánico, debido a las altas presiones alcanzadas dentro de ella y esfuerzo químico, debido a la atmósfera corrosiva existente en el interior.
Un requisito importante de una buena cámara de combustión es: Que el aire circule por ella de forma suave y continua, sin exceso de turbulencia y manteniendo la alta presión obtenida anteriormente. Que sea posible reencenderla en caso de que se apague. Que realice el proceso de combustión con las mínimas pérdidas de presión, para aumentar el consumo específico de combustible.
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En la cámara de combustión: El flujo secundario se usa para la refrigeración del tubo de llama El flujo secundario estabiliza la llama, refrigera el tubo de llamas y diluye los gases de la combustión El flujo secundario y el flujo primario se usan en la misma proporción para refrigerar el tubo de llamas, dirigir la llama de combustión y diluir los gases de combustión.
Generalmente, la presión que se registra en las cámaras de combustión de los motores a reacción, es aproximadamente de: 90 PSI 1000 PSI 400 PSI.
¿Cuál será, el consumo de combustible en un motor turbofan, en condiciones de despegue, con las siguientes características: TAKE OFF TRUST=21000 (despegue 21000 libras de empuje) T.S.F.C.= 0.515/h (consumo específico)?
11200 lb/h 12040 lb/h 10815lb/h.
La designación Ps4, significa: Presión de salida, zona 4 Presión total, zona 4 Presión estática, zona 4.
La temperatura en la zona de combustión en régimen normal, alcanza un valor aproximado de: 1800º C 600º C 3000º C.
Las desventajas de la cámara individual respecto de la anular son Al ser individual duplican elementos por lo tanto tienen una menor resistencia estructural. las individuales requieren mayor frecuencia de mantenimiento y de
sustitución. la temperatura de entrada es menos uniforme en una configuración de cámaras individuales.
Las dificultades operativas de la cámara de combustión son consecuencia. De la elección entre compresor centrifugo o axial
De la alta presión a la que trabaja la cámara de combustión.
De una desviación de la correcta relación de aire-combustible.
La relación de gasto aire /gasto de combustible, en un turborreactor puro suele
oscilar entre… 50/1 a 70/1
15/1 a 20/1 120/1 a 500/1.
Una ventaja de las cámaras anulares frente a las individuales es.. Mayor sección frontal Menor número de inyectores. Menor peso.
En las cámaras se cumple: De 60 partes de aire que entran en el motor solamente 25 se usan para la
combustión La combustión se realiza en el tubo de mezcla Las temperaturas alcanzadas dependen de la riqueza de la mezcla.
La zona de la cámara de combustión en la que se alcanza una menor
temperatura es la: Zona de la combustión. Zona de dilución. Zona primaria.
En un motor a turbina, la combustión ocurre a: velocidad constante presión constante volumen constante.
Cuando los gases calientes inciden en una turbina de impulso, su dirección es
cambiada, su velocidad: permanece igual es aumentada
es cambiada.
Los daños en los álabes de la turbina están propensos a ser más grandes que los
daños de los alabes del compresor, debido a que están sometidos a mayores… esfuerzos en la cámara vibraciones y otros esfuerzos esfuerzos térmicos.
La turbina de un motor de turbina a gas tiene por objeto:
producir empuje impulsar los gases de escape mover el compresor.
Los dos tipos básicos de álabes de la turbina son: axial y centrífugos de impulsión y de reacción. radiales y tangenciales.
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La turbina tiene por objeto Convertir parte de la energía liberada por la combustión en energía mecánica.
Producir el empuje necesario para la propulsión del avión. Producir energía mecánica para mover la caja de accesorios y sistemas auxiliares.
Las turbinas axiales se clasifican… Turbinas centrípetas, axiales y mixtas Turbina de impulso, reacción y mixtas. Turbina de alabes evolutivos, de alabes de perfil constante y mixto.
La turbina: Convierte la energía mecánica de los gases en energía de presión
Convierte la presión total de los gases en energía de mecánica. Se utiliza exclusivamente para aumentar la cantidad de movimiento de los gases.
En la turbina se cumple que… La sección de paso aumenta a medida que el gasto de gases la atraviesa. El rotor recibe directamente el gasto de gases directamente de la cámara de combustión El número de escalones de turbina es superior al de escalones de compresor.
En el conjunto rotor-estator de turbina se cumple. El trabajo de la turbina se utiliza para accionar accesorios y los sistemas de reducción de la hélice. La presión de los gases a la entrada de la turbina es proporcional a la presión de salida del compresor. El gasto de gas que pasa por la turbina es igual al gasto de aire que pasa por el compresor más el gasto de combustible.
Del estudio del compresor-turbina se deduce que … debido a la temperatura la energía extraída por escalón de turbina es igual a la consumida por un escalón del compresor. debido a la diferencia de temperatura, la energía extraída por escalón de turbina es muy superior a la consumida por escalón del compresor. debido a la energía de los gases en la turbina, un escalón de turbina mueve un escalón del compresor.
En una turbina la energía obtenida…
Será tanto mayor cuanto mayor sea la diferencia de las velocidades tangenciales de entrada y de salida. Solo depende de la variación velocidad axial de los gases a su paso de por el estator y el rotor de turbina. Solo depende de las revoluciones por minuto a las que gira el rotor de turbina.
El grado de reacción se define como… La diferencia entre la expansión producida en el rotor y la expansión producida en el rotor y estator. La diferencia entre la expansión producida en el estator y la expansión producida en el estator y rotor El cociente entre la expansión producida en el rotor y la expansión producida en el rotor y estator.
Del estudio de la turbina de acción se deduce.
La velocidad de entrada y salida en el rotor es igual en modulo. El grado de reacción varía entre 0 y 1. El gas se acelera en el rotor.
Del estudio de las turbinas de reacción se deduce La velocidad de entrada y salida en el rotor es igual en modulo. El grado de reacción varía entre 0 y 1. El gas se acelera en el rotor.
En la turbina de tipo mixto: La configuración de los alabes del rotor es de reacción en la raíz y de acción en el extremo. La configuración del estator es conducto convergente-divergente en la raíz y convergente en el extremo. La configuración permite alcanzar mayores temperaturas de turbina,
mejorando el rendimiento.
La configuración de una turbina de impulso-reacción. Los alabes del rotor de impulso y el estator de reacción Los alabes del estator de impulso y los del rotor de reacción. la raíz de los alabes de impulso y el extremo de reacción.
Los alabes apoyados de turbina…
Evitan las pérdidas de presión y reducen las vibraciones. Disminuyen los esfuerzos por tracción en el núcleo del alabe.
Producen una elevada caída de presión.
La sección de paso en el estator de turbina:
Es convergente-divergente en las turbinas de reacción. Es convergente en las turbinas de impulso. Es convergente-divergente proporcionando una elevada caída de presión.
El rendimiento de un escalón de turbina… Viene dado por el producto de rendimientos del estator y del rotor. Es función del rendimiento del estator exclusivamente. Es diferencia entre la energía entregada al eje y la energía cinética del gas a la
velocidad absoluta de entrada al rotor.
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