Industria de turbo propulsores
Turbopropulsor vs turbofán
El departamento de Combustión investiga los flujos reactivos en los combustores de motores a reacción y turbinas de gas. En colaboración con socios industriales y académicos, se utilizan técnicas de medición láser-óptica para caracterizar el campo de flujo reactivo en configuraciones de cámara de combustión y condiciones de prueba realistas.
Con los exclusivos bancos de pruebas operados por el departamento de ensayos de cámaras de combustión, el Instituto de Tecnología de la Propulsión ofrece a los socios internos y, sobre todo, a los externos, la oportunidad de probar sistemas de combustión de turbinas de gas para aplicaciones aéreas y pesadas en condiciones realistas. La mayoría de los parámetros operativos pueden ajustarse libremente sin depender de la envolvente operativa del motor real.
Los temas de investigación del grupo de proyectos son los compresores axiales y radiales transónicos y el diseño interdisciplinario y automatizado. Se incluyen proyectos relativos al ventilador de bajo ruido, al compresor de baja presión con una relación de presión muy alta y a los compresores axiales y radiales de alta carga.
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Nuestras familias de motores Trent y BR700 son líderes del sector en los mercados a los que sirven actualmente. Partiendo de estos cimientos, nuestra estrategia de producto tiene como objetivo mejorar aún más la eficiencia, cumpliendo al mismo tiempo los exigentes objetivos medioambientales, de modo que estemos en una posición ideal para propulsar los aviones del futuro. Hemos puesto en marcha una serie de nuevos programas de demostración de motores para responder a estos requisitos en toda nuestra cartera de productos aeroespaciales civiles, con nuevas arquitecturas y mejoras tecnológicas innovadoras para ofrecer soluciones de motores de 2 y 3 ejes para las futuras aplicaciones aeronáuticas.
Combinando nuevos diseños de núcleo y sistemas LP con nuevas tecnologías, Advance2 es nuestro ecosistema para demostrar futuros productos en el mercado de los reactores corporativos de cabina grande. El motor Advance2 es un sistema de demostración de futuros productos en el mercado de los aviones corporativos de cabina grande.
Demostrando las mejoras de eficiencia para los futuros motores de 3 ejes, Advance3 combina nuestra nueva arquitectura central con un sistema ligero de baja presión (LP), nuestro ventilador de material compuesto, combustión de bajo consumo y una serie de tecnologías innovadoras de fabricación y materiales, como la impresión 3D y los CMC.
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Un turbopropulsor consta de una toma de aire, una caja de reducción, un compresor, una cámara de combustión, una turbina y una tobera de propulsión[2] El aire se introduce en la toma de aire y es comprimido por el compresor. A continuación, se añade combustible al aire comprimido en la cámara de combustión, donde la mezcla de combustible y aire entra en combustión. Los gases de combustión calientes se expanden a través de la turbina. Una parte de la energía generada por la turbina se utiliza para impulsar el compresor.
El resto se transmite a través del engranaje reductor a la hélice. La expansión de los gases se produce en la tobera de propulsión, donde los gases salen a la presión atmosférica. La tobera de propulsión proporciona una proporción relativamente pequeña del empuje generado por un turbopropulsor[3].
El empuje de escape en un turbohélice se sacrifica en favor de la potencia en el eje, que se obtiene extrayendo potencia adicional (más allá de la necesaria para accionar el compresor) de la expansión de la turbina. Debido a la expansión adicional en el sistema de turbina, la energía residual en el chorro de escape es baja[4][5][6] Por consiguiente, el chorro de escape produce alrededor del 10% del empuje total[7] Una mayor proporción del empuje proviene de la hélice a bajas velocidades y menos a velocidades más altas[8].
Beechcraft
El ciclo Brayton es un ciclo termodinámico que lleva el nombre de George Brayton y que describe el funcionamiento de un motor térmico de presión constante. Los motores Brayton originales utilizaban un compresor de pistón y un expansor de pistón, pero los motores de turbina de gas más modernos y los motores de chorro de aire también siguen el ciclo Brayton. Aunque el ciclo suele funcionar como un sistema abierto (y, de hecho, debe funcionar como tal si se utiliza la combustión interna), a efectos del análisis termodinámico se asume convencionalmente que los gases de escape se reutilizan en la admisión, lo que permite analizarlo como un sistema cerrado.
El ciclo del motor lleva el nombre de George Brayton (1830-1892), el ingeniero estadounidense que lo desarrolló originalmente para su uso en motores de pistón, aunque fue propuesto y patentado originalmente por el inglés John Barber en 1791[1]. El ciclo Joule invertido utiliza una fuente de calor externa e incorpora el uso de un regenerador. Un tipo de ciclo Brayton está abierto a la atmósfera y utiliza una cámara de combustión interna; y otro tipo está cerrado y utiliza un intercambiador de calor.
