Introducción a la Ing. Aeroespacial Tema 5 – Propulsión Aérea Parte III: Descripción General de los Aerorreactores Sergio Esteban Roncero Francisco Gavilán Jiménez Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Fluidos Escuela Superior de Ingenieros Universidad de Sevilla Curso 2010-2011 Introducción a la Ingeniería Aeroespacial
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Introducción AERORREACTORES: Sistemas de propulsión por chorro no autónomos (propulsante Fundamentalmente aire exterior) Clasificación: Con compresor (compresión “activa”): Turborreactores Turbofanes Sin compresor (compresión “pasiva”): pasiva ): Estatorreactores Pulsorreactores TURBOHÉLICES Introducción a la Ingeniería Aeroespacial
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Aerorreactores con compresor p Generador de gas
- compresor - cámara de combustión - turbina bi
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Turborreactores - I
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Turborreactores - II
Generador de gas + Dif Difusor d de entrada t d Tobera de salida Postcombustor (posible)
General Electric J85-GE-17A J85 GE 17A Turbojet
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Turborreactores - III
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Turborreactores - IV
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Postcombustor
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Postcombustor - I
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Turbohélice - I
Propulsión Mixta: turborreactor + hélice M eficientes Muy fi i t a bajas b j velocidades l id d Poco eficiente a altas velocidades Tobera de salida Postcombustor (posible)
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GE T64
Turbohélice - II
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Turbohélice - III GE T64
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Turbohélice - IV
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Turbohélice - V
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Turbofán - I
Turborreactor + Fan (hélice carenada)
Relación de derivación
Mover 6-8 veces la cantidad de aire que la sección central
GP7000 (A380)
Alta derivación Alt d i ió Baja derivación
Compromiso entre turborreactor y turbohélice
Optimo velocidades altas subsónicas Empuje chorro hasta 85% del total Bajo impacto sonoro Bajo consumo combustible
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Turbofán - II
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Turbofán - III Turbofán de Baja derivación (Low Bypass)
Turbofán de Alta derivación (High Bypass)
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Turbofán - IV Turbofán de Alta derivación (High Bypass)
Turbofán de Baja derivación (Low Bypass)
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Aerorreactores sin compresor p - Aerorreactor sin compresor - Requiere elevadas presiones zona de entrada - Vuelo supersónico -Problemas a bajas velocidades
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L d 022 (1939) Leduc
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Bristol Bloodhound Missile
Comparativas p
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Componentes p de los Aerorreactores
Difusor de entrada Compresor Fan Cámara de combustión
Turbina Postcombustor Tobera de salida
J79
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Difusor de entrada
V l subsónico: Vuelo b ó i
Evitar desprendimiento de capa límite. Conseguir la menor pérdida de presión de remanso posible.
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Difusor de entrada
Vuelo supersónico: ó
Adicionalmente es necesario decelerar la corriente a subsónico. Puede conseguirse g con ondas de choque q normales o con oblicuas.
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Difusor de entrada
V l supersónico: Vuelo ó i
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Difusor de entrada
V l supersónico: Vuelo ó i
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Compresor p
Finalidad:
Comprimir p el aire para p hacer más eficiente la combustión.
Tipos: Axial Centrífugo. Centrífugo
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Compresor p
Axial
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Compresor p
Centrífugo
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Compresor p
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Compresor p
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Fan
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Fan
Palas curvadas en plano de cuerdas
Palas con apoyos intermedios y palas anchas
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Cámara de combustión - I
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Cámara de combustión - II
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Cámara de combustión
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Turbina
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Turbina
Corrosión
Quemaduras
Daños habituales en alabes de turbina
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Turbina
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Postcombustor
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Postcombustor - II
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Postcombustor - III
Introducción a la Ingeniería Aeroespacial
Postcombustor y tobera
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Tobera de salida
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Tobera de salida
Toberas supersónicas de geometría variable:
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Tobera de salida
Reversa:
Introducción a la Ingeniería Aeroespacial
51
Tobera de salida
Introducción a la Ingeniería Aeroespacial
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Reverse Thrust
Video
Rolls Royce RB.199 Introducción a la Ingeniería Aeroespacial
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Reverse Thrust
Introducción a la Ingeniería Aeroespacial
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Rolls Royce Pegasus
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Regímenes g de funcionamiento
R í Regímenes de d motores civiles: i il
Régimen Máximo de Despegue
Régimen Máximo Continuo
Régimen Máximo de Subida
Régimen Máximo de Crucero
Régimen de Ralentí Introducción a la Ingeniería Aeroespacial
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Regímenes g de funcionamiento
R í Regímenes de d motores militares: ili
Régimen de Combate o de Contingencia
Régimen Máximo Sin Postcombustor
Régimen Intermedio o Militar
Régimen Máximo Continuo
Régimen de Ralentí Introducción a la Ingeniería Aeroespacial
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Bibliografía g
[And00] J.D. Anderson. Introduction to flight. McGraw Hill, 2000. [Riv07] Damián Rivas. Aeronaves y Vehículos Espaciales, Febrero de 2007. htt // http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12 /WWW/K 12 Wikipedia:
http://es.wikipedia.org http://es wikipedia org http://en.wikipedia.org
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