Turbojet vs Turbofan

Un turbotreball és un motor de turbina de gas que respira l'aire que executa un cicle de combustió interna durant l'operació. També pertany al tipus de motor de reacció dels motors de propulsió de l'avió. Sir Frank Whittle del Regne Unit i Hans von Ohain, d’Alemanya, van desenvolupar de forma independent el concepte de motors pràctics durant els darrers anys 1930, però només després de la Segona Guerra Mundial, el motor a reacció es va convertir en un mètode de propulsió àmpliament utilitzat.

Un turbotreball presenta diversos desavantatges en el rendiment a velocitats subsòniques, com ara l'eficiència i el soroll; per tant, es van crear variants avançades basades en els motors turbojet per minimitzar aquests problemes. Els turbofans es van desenvolupar des dels anys quaranta, però no es van utilitzar a causa de menys eficiència fins a la dècada de 1960, quan Rolls-Royce RB.80 Conway es va convertir en el primer motor turbofan de producció.

Més informació sobre Turbojet Engine

L’aire fred que entra per l’entrada es comprimeix a alta pressió en les etapes successives d’un compressor de flux axial. En un motor a reacció comú, el flux d'aire passa per diverses etapes de compressió i, en cada fase, eleva la pressió a un nivell més alt. Els motors turbojet moderns poden produir relacions de pressió fins a 20: 1 a causa de les etapes avançades del compressor dissenyades amb millores aerodinàmiques i la geometria del compressor variable per produir una compressió òptima en cada etapa.

La pressió de l’aire també augmenta la temperatura i, quan es barreja amb el combustible, es produeix una barreja de gas combustible. La combustió d’aquest gas augmenta la pressió i la temperatura fins a un nivell molt alt (1200 oC i 1000 kPa) i el gas s’empenya a través de les fulles de la turbina. A la secció de turbines, el gas exerceix força sobre les pales de la turbina i fa girar l’eix de la turbina; en un motor a raig comú, aquest treball en eix condueix el compressor del motor.

A continuació, el gas es dirigeix ​​a través d’una boquilla, i això produeix una gran quantitat d’empenta, que es pot utilitzar per alimentar un avió. A l’escapament, la velocitat del gas pot estar molt per sobre de la velocitat del so. El funcionament del motor Jet està idealment modelat pel cicle Brayton.

Els turbojets són ineficients a vol de baixa velocitat i el rendiment òptim es troba més enllà de Mach 2. Un altre desavantatge dels turbojets és que els turbojets són extremadament sorollosos. Tot i això, encara es fan servir en els míssils de creuers de gamma mitjana a causa de la simplicitat de producció i la baixa velocitat.

Més informació sobre el motor Turbofan

El motor Turbofan és una versió avançada del motor turbojet, on el treball de l’eix s’utilitza per conduir un ventilador per agafar grans quantitats d’aire, comprimir-se i dirigir-se a través de l’escapament, per generar empenta. Una part de la presa d’aire s’utilitza per conduir el motor a reacció al nucli, mentre que l’altra porció es dirigeix ​​per separat a través d’una sèrie de compressors i dirigida a través de la boquilla sense sofrir combustió. A causa d’aquest enginyós motor, els motors turbofan són menys sorollosos i ofereixen més empenta.

Motor de bypass alt

La relació de bypass d’aire es defineix com la relació entre els cabals massius d’aire dibuixats a través d’un disc de ventilador que contempla el nucli del motor sense sotmetre's a la combustió, al cabal de massa que passa pel nucli del motor implicat en la combustió, per produir mecànics. energia per impulsar el ventilador i produir empenta. Amb un disseny de bypass elevat, la major part de l’empenta es desenvolupa a partir del flux de bypass i, en el bypass baix, és del flux a través del nucli del motor. Els motors de bypass alts s’utilitzen generalment per a aplicacions comercials per la seva menor eficiència de soroll i combustible, i els motors de bypass baix s’utilitzen quan es requereixen relacions de potència / pes més elevades, com els avions de caça militars.

Quina diferència hi ha entre els motors Turbojet i Turbojan?

• Els turbosegots van ser el primer motor de turbina de gas que respira l'aire per a les aeronaus, mentre que el turbofan és una variant avançada del turbojet que utilitza un motor a reacció per impulsar un ventilador per generar empenta (el turbofan té una turbina de gas al nucli).

• Els turbojets són eficients a velocitats més altes (supersòniques) i produeixen un gran soroll, mentre que els turbofans són eficients tant a velocitats subsòniques com a transonèsies i produeixen menys soroll.

• Actualment s’utilitzen els turbosegots en aplicacions militars específiques, però el turbofan continua essent l’elecció més propiciosa de propulsió tant per a avions militars com comercials.

• Al turbocompressor, l’empenta és purament generada per l’esgotament de la turbina de gas, mentre que, als motors turbofan, una part de l’empenta és generada pel flux de bypass.

Font del diagrama:

http://ca.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg

http://ca.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_action_lbp.svg