MOTORES DE REACCION

Esta sección viene a explicar el funcionamiento del motor a reacción. Aunque a veces uno pueda pensar que es una máquina muy compleja su fundamento es muy sencillo.

En primer lugar hay que distinguir entre motor cohete y motor a reacción. La diferencia principal reside en que los primeros utilizan una mezcla líquida (propulsantes líquidos) basados en el famoso binomio combustible/comburente (reductor/oxidante). En cambio en los motores a reacción el reductor es el combustible, mayoritariamente queroseno, y el oxidante el O2 del aire.

Dentro este tipo de motores se puede hacer otra clasificación; con compresor y sin compresor. Los motores sin compresor utilizan configuraciones diseñadas para que el aire entre con más velocidad. El más habitual es el estatoreactor y el pulsoreactor que utiliza unas "ventanas" para impulsar el aire. Éste es el motor utilizado en las famosas V-1. El principal problema de estos motores es que necesitan una elevada velocidad para que funcionen.

Los motores con compresor o turboreactor se basan en el funcionamiento de un compresor movido por el propio motor a través de la turbina. Existe una gran diversidad de este tipo de motores, los más conocidos son los de doble flujo, bypass, de compresor axial simple, de compresor axial doble...

El consumo de aire es 8 o 9 veces el de un motor alternativo. O sea entran entre 50 o 100 partes de aire por cada parte de combustible.

 

Elementos del motor

  • Difusor de entrada: La tobera de entrada tiene como funciones principales evitar las pérdidas de presión estática que a la vez es aumentada por el compresor. Se convierte presión dinámica en presión estática mediante el difusor. Otra de sus funciones es la entrega de aire sin turbulencias.

  • Compresor: El compresor es un elemento que tiene como misión elevar la presión estática. Tal y como dice su nombre, el compresor comprime el aire de entrada. Es por eso que se requieren compresores que tengan una elevada compresión, poco peso y poco volumen. Los compresores se pueden dividir en centrífugos y axiales. El compresor centrífugo consta, normalmente de uno o dos juegos de rotor-estator y tiene una área frontal grande. El compresor axial, en cambio, tiene varios juegos rotor-estator, lo que le proporciona una compresión mucho más elevada y progresiva. Tiene poca área frontal y se puede conseguir un empuje más elevado.

  • Cámara de combustión: En la cámara de combustión tiene lugar la reacción entre el aire que descarga el compresor y el combustible inyectado. Normalmente hay un flujo primario (el que combustiona) y un flujo secundario que se utiliza para expandir gases y para refrigerar. Existen, principalmente, dos tipos de cámaras de combustión: la cámara de combustión individual y la cámara de combustión anular única.

  • Turbina: La turbina se utiliza para obtener la energía mecánica de los gases de salida. La turbina, por así decirlo, funciona de modo inverso al compresor. Es la pieza más crítica a la hora de diseñarla. Hay que tener en cuenta que funciona sobre las 50.000 rpm - 90.000 rpm. Es por eso que se utilizan las llamadas superaleaciones que tienen como función principal aguantar las temperaturas y los esfuerzos mecánicos que se generan en dicha cámara (fluencia termomecánica) a 900ºC.

  • Tobera de salida: La tobera de salida es la que propiamente expande los gases de salida. Para hacer tal tarea tiene diversas formas según la velocidad de vuelo del avión. Es convergente para velocidades supersónicas y divergente para subsónicas. Por esa razón en algunos aviones, especialmente los cazas, hay toberas de geometría variable que se adaptan automáticamente a la gran variedad de velocidades a las que vuelan esos aviones.

Tobera convergente

 

Tobera divergente

 

 

 
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