a gasolina com motores de turbina têm percorreu um longo caminho desde 1903. Esse foi o primeiro ano em que uma turbina a gás produziu energia suficiente para manter-se funcionando. O projeto foi realizado pelo inventor Norueguês Aegidus Elling, e produziu 11 cavalos de potência, que foi um feito enorme na época.atualmente, os motores de turbina a gás vêm em todas as formas e tamanhos, e a maioria deles produzem muito mais de 11 cavalos de potência. Aqui estão os 4 principais tipos de motores de turbina, bem como os prós e contras de cada um.
1) motor turbojato
Heinkel He 178, os primeiros motores turbojato do mundo
turbojato foram o primeiro tipo de motor de turbina a gás inventado. E mesmo que eles parecem completamente diferentes do motor alternativo em seu carro ou plano, eles operam usando a mesma teoria: admissão, compressão, potência, Escape.como funciona um turbojato?
Turbojatos de trabalho, passando o ar através de 5 seções primárias do motor:
Passo 1: entrada de Ar
A entrada de ar é essencialmente um tubo na frente do motor. A entrada de ar pode parecer simples, mas é incrivelmente importante. O trabalho da entrada é direcionar o ar suavemente para as lâminas do compressor. Em baixas velocidades, ele precisa minimizar a perda de fluxo de ar para o motor, e em velocidades supersônicas, ele precisa diminuir o fluxo de ar abaixo de Mach 1 (o ar que flui em um turbojato precisa ser subsônico, independentemente de quão rápido o avião está voando).
Step 2: Compressor
O compressor é impulsionado pela turbina na parte traseira do motor, e seu trabalho é comprimir o ar de entrada, aumentando significativamente a pressão do ar. O compressor é uma série de “ventoinhas”, cada uma com lâminas menores e menores. À medida que o ar passa por cada fase do compressor, fica mais comprimido.Passo 3: A próxima é a câmara de combustão, onde a magia realmente começa a acontecer. O ar de alta pressão é combinado com combustível, e a mistura é inflamada. Como a mistura combustível/ar queima, ele continua através do motor em direção à turbina. Os turborreactores são muito magros, com cerca de 50 partes de ar para cada 1 parte do combustível (a maioria dos motores alternativos funcionam em qualquer lugar de 6-para-1 a 18-para-1). Uma das principais razões pelas quais as turbinas rodam este lean é que o fluxo de ar extra é necessário para manter um turbojato frio. Passo 4: Turbina é outra série de “ventoinhas”, que funcionam como um moinho de vento, absorvendo energia do ar de alta velocidade que passa por ele. As pás da turbina são conectadas a um eixo, que também é conectado às pás do compressor na frente do motor. O “círculo de vida” do turbjet está quase completo.Passo 5: escape (também conhecido como ” i’m outta Here!”)
a mistura ar/combustível queimado de alta velocidade sai do motor através de um tubo de escape. À medida que o ar de alta velocidade sai da parte traseira do motor, ele produz impulso, e empurra o avião (ou o que quer que esteja ligado a) para a frente.
a Jato takeaway:
- Prós:
- Relativamente simples de design
- Capaz de velocidades muito altas
- ocupa pouco espaço
- Contras:
- o Elevado consumo de combustível
- Alta
- o mau desempenho em velocidades lentas
2) turbo-hélice do Motor
King Air com motores turbo-hélice
Os três tipos de motores de turbina são todas as formas de motor turbo, e vamos começar com o turboélice. O turbopropulsor é um motor turbojato, conectado a uma hélice através de um sistema de engrenagem.como funciona um turboélice?
Passo 1: O turbo gira um eixo que é conectado a uma caixa de transmissão
Passo 2: Uma caixa de engrenagens desacelera a rotação, e o mais lento mover a engrenagem liga para a hélice
Passo 3: A hélice gira pelo ar, produzindo o empuxo assim como o seu Cessna 172
Turboélice takeaway:
- Prós:
- Muito eficiente no consumo de combustível
- Mais eficaz na gama média de velocidade entre 250-400 nós
- Mais eficiente no meio da faixa de altitudes de 18.000 a 30.000 pés
- Contras:os sistemas de engrenagem são pesados e podem decompor-se. alguns motores de turbofan de corpo largo podem produzir mais de 100 mil libras de impulso.turboprops. E, provavelmente verá estes motores quando for para o aeroporto para o seu próximo voo de avião.como funciona um Turbofan?os Turbofans funcionam ligando uma ventoinha à frente de um motor turbojato. A ventoinha cria impulso adicional, ajuda a arrefecer o motor, e reduz a potência sonora do motor.
Passo 1: o ar de admissão é dividido em duas correntes separadas. Um fluxo flui em torno do motor (bypass air), enquanto o outro passa através do núcleo do motor.Passo 2: O ar de Bypass passa ao redor do motor e é acelerado por uma ventoinha de ducto, produzindo impulso adicional.Passo 3: o ar flui através do motor turbojato, continuando a produção de impulso.Turbofan takeaway:
- Pros:
- eficiente de Combustível
- mais Silencioso do que turbojatos
- Que olhar impressionante
- Contras:
- mais Pesado do que turbojatos
- Maior área frontal de turbojatos
- Ineficiente em altitudes muito elevadas
USAFPratt & Whitney F100 turbofan com afterburner em um F-16
4) Turboshaft Motor
NASABell 206 helicóptero com turboshaft motor
Turboshaft motores são utilizados principalmente em helicópteros. A maior diferença entre turbosafts e turborreactores é que os motores turboshaft usam a maioria de sua potência para transformar uma turbina, em vez de produzir impulso para fora da parte de trás do motor.
como funciona um Turboft?
Turboshafts são essencialmente um motor turbojato com um grande eixo conectado à parte de trás dele. E como a maioria destes motores são usados em helicópteros, esse eixo Está ligado à transmissão da lâmina do rotor.
Passo 1: o motor funciona como um turbojato, na maioria das vezes.Passo 2: o eixo de energia ligado à turbina alimenta a transmissão.Passo 3: a transmissão transfere a rotação do eixo para a lâmina do rotor.Passo 4: o helicóptero, através de meios principalmente desconhecidos e mágicos, é capaz de voar através do céu.
Turboshaft takeaway:
- Prós:
- Muito maior potência-peso de motores de pistão
- Normalmente menores do que os motores a pistão
- Contras:os sistemas de transmissão ligados ao veio podem ser complexos e decompor-se em 4 tipos de motores, baseados no mesmo conceito básico
motores de turbina a gás têm percorrido um longo caminho nos últimos 100 anos. E enquanto turborreactores, turbopropulsores, turbofans e turbosafts todos têm suas diferenças, eles produzem energia é essencialmente a mesma: ingestão, compressão, potência e exaustão.
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