Motores turbofán
El motor de turbina de gas turbofán es, en principio, igual que un turbohélice, salvo que la hélice se sustituye por un ventilador de flujo axial cerrado en conducto. El ventilador puede formar parte de las palas del compresor de la primera etapa o puede montarse como un conjunto separado de palas. Las palas se montan delante del compresor.
El principio general del motor del ventilador es convertir una mayor parte de la energía del combustible en presión. Con una mayor cantidad de energía convertida en presión, se puede lograr un mayor producto de presión por área.
Una de las principales ventajas es la producción de este empuje adicional por parte del turbofán sin aumentar el flujo de combustible. El resultado final es el ahorro de combustible con el consiguiente aumento de la autonomía.
Dado que una mayor parte de la energía del combustible se convierte en presión en el motor turbofan, hay que añadir etapas adicionales en la sección de la turbina para proporcionar la potencia necesaria para accionar el ventilador. Esto significa que queda menos energía y menos empuje de los gases de escape del núcleo.
Además, en una tobera de escape mixta (en la que el aire del ventilador y el aire del núcleo se mezclan en una tobera común antes de entrar en las condiciones ambientales) la tobera de escape debe tener una superficie mayor. El resultado es que el ventilador desarrolla la mayor parte del empuje.
El empuje producido por el ventilador compensa con creces la disminución del empuje del núcleo (generador de gas) del motor. Dependiendo del diseño del ventilador y de la relación de derivación, produce el 80% del empuje total del motor turbofán.
En los motores turbofán se utilizan dos diseños diferentes de toberas de escape. El aire que sale del ventilador puede ser conducido al exterior por una tobera de ventilador separada o puede ser conducido a lo largo de la carcasa exterior del motor básico para ser descargado a través de la tobera mixta (escape del núcleo y del ventilador juntos).
El aire del ventilador se mezcla con los gases de escape antes de ser descargado (tobera mixta o común), o bien pasa directamente a la atmósfera sin mezcla previa (tobera separada). Los turboventiladores son los motores de turbina de gas más utilizados en los aviones de transporte aéreo.
El turbofán es un compromiso entre la buena eficiencia operativa y la gran capacidad de empuje de un turbohélice y la capacidad de alta velocidad y gran altitud de un turborreactor.
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