TERMODINAMICA II

CICLO JOULE - BRAYTON

Dr. JOSÉ H. TEZÉN CAMPOSDr. JOSÉ H. TEZÉN CAMPOS

TERMODINAMICA IITERMODINAMICA IITURBINAS A GASTURBINAS A GAS

CICLO JOULE - BRAYTON Y SUS APLICACIONES

INTRODUCCIÒN

Importancia: En plantas generadoras que funcionan con turbinas de gas.Turbinas de gas: es una maquina térmica de combustión interna compacta, ligera y de relativo bajo costo.

Presentan los alabes que soportan la temperatura de los gases, presentan una limitante de tipo metalúrgico.

La sustancia de trabajo se comporta como gas ideal (z =1)

La tecnología de la turbina de gas ha sido perfeccionada aceleradamente.

El ciclo de JOULE BRAYTON de aire normal, es el ciclo ideal de una turbina de gas simple. El ciclo abierto con turbina de gas simple, que utiliza un proceso de combustión interna se puede observar en la gráfica siguiente. Cabe anotar que también existe un ciclo cerrado teórico con turbina de gas simple.

Compresor Cámara de combustiónTurbina

CICLO JOULE BRAYTON

Ciclo Joule – Brayton en el Ciclo Joule – Brayton en el diagrama p – v y T – s.diagrama p – v y T – s.

qb

qa

p

v

(a)

1

2 3

4

y

x

qb

qa

T

s

(b)n m

4

3

2

1

CLASIFICACIÓN:

Las turbinas pueden clasificarse según el ciclo de trabajo. Este puede ser: abierto o cerrado.

CICLO JOULE BRAYTON ABIERTO

1-2 : compresión isentrópica del aire (adiabática y reversible a s=cte)2-3 : el combustible se quema a P=cte3-4 : los gases de alta temperatura entran en la turbina donde se expanden hasta P atm, proceso de producción de potencia

Proceso 1 -2 Proceso 1 -2 Comprensión Isoentropica del aireComprensión Isoentropica del aire

)TT(CphhW 1212C −=−= )( 12

00hhmW C −=

π==−

1

21

1

2

1

2 ;...)(pp

PP

TT K

K

presiones de relaciones π =

Proceso 2 – 3: Combustión a P = cte

agases qqTTCpq =−= 1231 ...);(

Muchas veces

airegases CpCp ≈

1a/c1aoo

c rPc ;q m Pcm q== (Kw)qmQ 1 gases0

10

=

Proceso 3 -4: Expansión en la turbina a gasKj/Kg )T(TCphh 43 gases43T −=−=W

ecombustibl0

aire0

gases0

43 gases0

T

0mmm donde (Kw) )h(hmW +=−=

a

o

acc

omrm *

m

amr /o

c

0

a/c =⇒=

)5.55(:)(.);...45.3(:)(.

)(:

)()(

;...)(:.

1

3

1

3

4

3

1

21

1

2

1

1

2

4

341

324

3

4

3

1

1

−⇒−⇒

=⇒=

==∴=

==

−

−−

−

TTaviaGT

TTusoIndGT

TT

TT

TTcomo

pp

TTpp

pppp

TTIG

kk

kkk

k

kk

π

π

Proceso 4 – 1 Enfriamiento de gases a la salida de la turbina

)( 142 TTCpqq gasesB −== (Kw) )h(h m Q 14gases

0

2

0−== B

oQ

Observaciones TC W% 65) a (30 W(1) =

4

3

1

2TT

TT aSedemuestr (2) =

Eficiencia del ciclo termodinámico = nb

A

BA

A

CT

A

Nb q

qqqWW

qW −=−==η

k1-k

1

23

4

2

1b )(

11

TT1111 :demuestra Se

πη −=−=−=−=

TT

TT

También

A

Bb q

q−= 1η

n

1

)T;T(tW 31neto =

1

nb T = 1500 kT = 1000 k

T = 600 k

12

PP=π

2

1PP=π

CICLO JOULE BRAYTON CERRADO

1-2 : compresión isentrópica2-3 : Adición de calor a P=cte3-4 : expansión isentrópica 4-1 : Cesión de calor

EFICIENCIAS ADIABÁTICAS: (nad)EFICIENCIAS ADIABÁTICAS: (nad)

Ciclo Joule Brayton real en el diagrama h-s

EFICIENCIA: ADIABÁTICA DEL EFICIENCIA: ADIABÁTICA DEL COMPRENSOR (nadC)COMPRENSOR (nadC)

r

iCad h

hrealideal

wwn

∆∆

==( )( )12

1i2ad TTCp

TTCpC

n−−

=

12

1i2ad TT

TTNC −

−= .....(1’)

TRABAJO REAL DEL COMPRESOR (wCR)

( )12CR TTCpw −= .....(2’)

De la ecuación (1’):K

1K

1

i2

1

i211i21CC2 T

T1TTTTTTadadT nn

−

π=

−=−=− ;

−+=

−

11

112KK

CC TadTadT nn π

C

K1K

1

12 ad

1TTT n

−

+=

−

π

Reemplazando la ecuación (3’) en (2’):

PTad

1TTCp K

1K

1C

K1K

1

1CR nw =

−

−

+=−

−

ππ

;

C

K1K

1

CR ad

1CpT

nw

−

=

−

π ( )C

1CR ad

1PCpTnw −

= .....(4’) ⇒

EFICIENCIA ADIABÁTICA DE LA TURBINA (nadT)EFICIENCIA ADIABÁTICA DE LA TURBINA (nadT)

hih

idealrealad r

T wwn

∆∆==

( )( )i43

43T TTCp

TTCpadn

−−

=

i43

43T TT

TTadn

−−

= .....(5’)

TRABAJO REAL DE LA TURBINA (wTR)( )43TR TTCpw −= .....(6’)

De la ecuación (5):

( ) K1K

i4

3

i4

3T33

3

i4T33i43T34 T

T

TT11adTT

TT1adTTTTadTT nnn

−

π=

−−=

−−=−−= ;

−−= −

π K1KT334

11adTTT n .....(7’)

Reemplazando la ecuación (7’) en (6’):Reemplazando la ecuación (7’) en (6’):

−+−= −

π K1KT333TR

11adTTTCp nw

−= −

π K1KT3TR

11adCpT nw ;P = K1K−

π

−=

P11adCpT T3TR nw .....(8’)

CICLO SIMPLE REALCICLO SIMPLE REAL( )

C

1T3CRTRN ad

1PCpTP11adCpT nnwww −

−

−=−=

( )

−−

−=

C

1T3N ad

1PTP11adTCp nnw ..... (9’)

( )1K2K

CT1

3 adadTT

op nn−

=π …..(a)

Así mismo, la energía suministrada (qA) es:

( ) ( )

−−−=−=

C

11323A ad

1PTTTCpTTCpq n .....(10’)

EFICIENCIA DEL CICLO REALEFICIENCIA DEL CICLO REAL (nBR) (nBR)nBR=

A

N

qw

..... (11’)

Reemplazando las ecuaciones (9’) y (10’) en (11’):

( )

( )

−−−

−−

−

=

C

113

C

1T3

BR

ad1PT

TTCp

ad1PT

P11adTCp

n

nnn

( )

−−−−

−=

P11

ad1PTTT

adPTadT

C

113

C

1T3

BR

n

nnn ..... (12’)

( )C

1CR ad

1PCpTnw −

= ....... (4’)

Psal = βPent .....(13’)

PP1

PPP1

ent

salent ∆−=−

−=β .....(14’)

P3 = β2,3 P2 .....(15’) P1 = β4,1 P4 .....(16’)

Combinando las ecuaciones (15’) y (16’), se obtiene:

( )πββ=

β×β=⇒β×β=× 1,43,2

1

21,43,2

4

31,43,2

4

1

2

3

PP

PP

PP

PP .... (17’)

( ) ( )

×β×β−= −π K1K

1432T3TR

11adCpT nw,,

.... (18’)

( ) ( )

−−

π×β×β−=

−

− π 1ad

CpT11adCpT K1K

C

1K1K

1,43,2T3N nnw .....(19’)

( ) ( )

−−

×β×β−

=

−

− ππ 1ad111

TT

adCpT

K1K

CK1K

1,43,21

3T

1

N

nnw ....(20’)

( )1K2K

CT

1

3 adadTT

optnn −

×

= φπ ..... (21’)

( ) ( )

−+−=

−−−=−=

−

πC

K1K

13C

11323A ad

11TTCpad

1PTTTCpTTCpq nn

...(22’)

−+−=

−

πC

K1K

1

3

1

A

ad11

TT

CpTq

n.... (23’)

nBR= A

N

qw

..... (11’)

( ) ( )

( )

−+−

−−

×β×β−

=−

−

−

π

ππ

C

K1K

1

3

K1K

CK1K

1,43,21

3T

BR

ad11

TT

1ad111

TT

ad

n

nnn ..... (24’)

( )1KK2

a2ac4bbopt

−

−−−=π ..... (25’)

( )C

13

C

T

1

3

ad1TT

adad

TT

a nnn −

−

= ..... (26’)

( )φ=

C

13T

adTTad2

b nn ..... (27’)

+−= φ 1

3T

C1

3

TTad

ad11

TT

cn

n..... (28’)

CICLO REGENERATIVO IDEALCICLO REGENERATIVO IDEAL

En el ciclo regenerativo En el ciclo regenerativo ideal, la temperatura de ideal, la temperatura de salida de los gases de la salida de los gases de la turbina es mayor al del turbina es mayor al del compresor.compresor.

Al usar un intercambiador Al usar un intercambiador regenerativo, usamos los regenerativo, usamos los gases de escape para gases de escape para calentar el aire que salencalentar el aire que salen

del compresor , por lo tanto el calor requerido para el funcionamiento del ciclo será menor y la eficiencia será mayor.

Asumimos que el regenerador es ideal , Asumimos que el regenerador es ideal , desde los siguientes puntos de vista:desde los siguientes puntos de vista:

- Las masas de aire y gases son iguales.- Las masas de aire y gases son iguales.

- No hay perdida al exterior , todo el calor - No hay perdida al exterior , todo el calor entregado por los gases es recibido por el entregado por los gases es recibido por el aire. aire.

er qq = - Las condiciones de transferencia de calor son ideales.

4TTa = 2TTb =

Bajo estas condiciones el calor aportado al ciclo por el combustible es:

Y el calor rechazado al sumidero (medio ambiente) es:

La eficiencia del ciclo es:

( )( )43

121TTCpTTCpnBR −

−−=

( ) ( )433 TTCTTCq PaPA −=−=

( ) ( )121 TTCTTCq PbPB −=−=

−

−

−=

−

−

−=

−

−

KK

KK

BR

T

T

TTT

TTT

n

13

1

1

3

43

1

21

11

11

1

11

π

π

kk

BR TTn

1

3

11−

−= π

Si Cp se considera constante durante todo el ciclo:

Si usamos la relación de presion temperatura:

A partir de la expresión anterior:

- La eficiencia aumenta, al aumentar .

- Para , la eficiencia toma el valor limite, que coincide con

el de CARNOT .

- En contraste con el ciclo Brayton, el rendimiento disminuye al

aumentar la relación de presion.

- Cuando , la eficiencia de Brayton con o sin

regenerador es la misma puesto que para esta condición

3T1=π

21

1

31

=

−

TTk

k

π

42 TT =

Cabe mencionar que se puede alcanzar un alto rendimiento usando un regenerador con gran área de transmisión de calor , sin embargo, esto incrementa el descenso de presion , que representa una perdida , por lo tanto deben considerarse para determinar que regenerador dará el máximo rendimiento térmico del ciclo .

Vemos, que para el ciclo ideal con regenerador el rendimiento térmico no solo depende de la relación de presion , sino también de la mínima y máxima temperatura.

EFECTIVIDAD DEL REGENERADOR (EFECTIVIDAD DEL REGENERADOR (ξξ))

Fig. 4.7 Diagrama T - s

ξ = recibiríanteefectivamequeCalorrecibidonteefectivameCalor

ξ = 24

b4

24

2a

hhhh

hhhh

−−

=−−

.... (33’)

ξ = 24

b4

24

2a

TT

TT

TT

TT

−−=

−− ..... (34’)

La eficiencia para este ciclo es:

( )( ) a3

1b

a3

1b

3,a

1,bBRG TT

TT1

TTCpTTCp

1qq

1n−−

−=−−

−=−= .. (35')

CICLO BRAYTON REGENERATIVO CON CICLO BRAYTON REGENERATIVO CON TURBINA DE GAS, COMPRESOR Y TURBINA DE GAS, COMPRESOR Y

REGENERADOR REALES Y CAIDAS DE REGENERADOR REALES Y CAIDAS DE PRESIONEN INTERCAMBIADORES DE CALORPRESIONEN INTERCAMBIADORES DE CALOR

fig. 4.9 ciclo brayton regenerativo real con caída de presión.

C

K1K

1

CR ad

1CpT

nw

−

=

−

π.....(4’)

Del diagrama T-s:

2a,2a pp β=

a3,a3 pp β=

4b,4b pp β=

.....(37’)

.....(38’)

.....(39’)

Combinando las 3 ecuaciones anteriores, se tiene:

b,43,aa,24

b

a

3

2

a

pp

pp

pp

β×β×β=×× pb = p1

( )πβ×β×β=

β×β×β= b,43,as,2

1

2b,43,aa,2

4

3

pp

pp .... (40’)

Con base a la ecuación (8’), el trabajo de la turbina es:

( ) ( )

×β×β×β−= −π K1K

b,43,aa,2T3T

11adCpT nw .....(41’)

( ) ( )C

K1K

1

K1Kb,43,aa,2

T3N ad

1CpT11adCpT nnw

−

−

×β×β×β−=

−

−

π

π...(42’)

( ) ( )C

K1K

K1Kb,43,as,21

3T

1

N

ad

1111

TT

adCpT nnw

−

−

×β×β×β−

=

−

−

π

π.....(43’)

( )1K2/K

CT

1

3 adadTT

optnn

−

=

φπ ......(44’)

Donde: φ = b,43,as,2 β×β×βK

1K−

( )

El calor suministrado al ciclo es: qa = Cp(T3 - Ta) …..(45’)

Tomando en cuenta la ecuación (34’) se tiene:

CICLO CON RECALENTAMIENTO INTERMEDIO

El ciclo con recalentamiento intermedio consiste en que después de una primera expansión en la Turbina de Alta Presión (TAP) Todo el trabajo desarrollado es consumido por el compresor. La segunda expansión isentrópica tiene lugar en la turbina de baja presión (TBP) acoplada a un eje diferente al de la turbina del compresor y produce el trabajo neto aprovechado en varias aplicaciones.

En el ciclo con recalentamiento se instala una segunda cámara de combustión a la salida de la turbina de alta presión para elevar la temperatura de los gases que entran a la turbina de baja presión.

El ciclo con recalentamiento es una opción para aumentar el trabajo neto de una planta, por cuanto el salto de entalpías, entre dos presiones dadas, se incrementa al aumentar la entropía correspondiente.A pesar de que hay un incremento en el trabajo neto desarrollado en el

ciclo con recalentamiento por cada unidad de masa de gas, una cantidad de calor adicional debe suministrarse al sistema para elevar la temperatura de los gases que salen de la turbina de alta presión. 

.

En el diagrama T-S se puede apreciar que la cantidad de calor suministrado al ciclo con recalentamiento es mayor que el aumento del trabajo neto desarrollado por la turbina y por lo tanto, la eficiencia térmica del ciclo con recalentamiento será menor que sin recalentamiento.

CICLO CON RECALENTAMIENTO Y REGENERACIÓNCICLO CON RECALENTAMIENTO Y REGENERACIÓN

APLICACIONES

Turbinas de ciclo abierto(motor endotérmico)

Turbinas de ciclo cerrado(motor exotérmico)

•Transmisión rápida de calor•Transmisión lenta de calor•Pueden utilizar fluidos de alta densidad•Al no producirse combustión elimina riesgos del deterioro de los alabes

APLICACIONES AEREAS

APLICACIONES INDUSTRIALES

Utilizan la velocidad de los gases de escape

Utilizan la potencia al eje

TURBINAS DE UN EJE

•Recomendado para el accionamiento de alternadores•Tienen buena adaptación a las variaciones de carga•Mantienen fácilmente la frecuencia de giro

TURBINAS DE 2 EJES

TA TB

TA Recibe gas a la presión mas alta del ciclo

TB: Recibe gas a baja presión pero obtendrá la mayor potencia

Este montaje es el adecuado para el acoplamiento directo de maquinaria porque al hacer girar la turbina a velocidades inferiores a las del generador de gases permite reducir el tamaño del reductor de velocidades e incluso prescindir de el

COGENERACION CON TURBINAS A GAS

El sistema de cogeneración con turbinas a gas el combustible es introducido en una cámara de combustión. Los productos de la combustión son gases a alta presión y temperatura. Estos gases son introducidos en la turbina, donde su energía es convertida en energía mecánica que a su vez puede ser transformada en energía eléctrica mediante un alternador.

La energía residual se puede utilizar para cubrir demandas térmicas del proceso

Los gases en salida de la turbina tienen un gran nivel energético.La cogeneración consiste en aprovechar esta energía.Los 3 tipos mas comunes de cogeneración con turbinas a gas son•Cogeneración en ciclo simple con generador de vapor por recuperación•Utilización directa de los gases•Inyección de vapor

Ventajas•Amplio abanico de aplicaciones•Alta temperatura de gases de escape•Rango de potencias entre 0.5 y 100Mw•Gases con alto contenido de oxigeno que permite la postcombustion

Desventajas•Limitaciones en los combustibles utilizables•Vida de trabajo relativamente corta

CICLO COMBINADO

Esta basada en la combinación de plantas con turbinas de gas y vapor con la finalidad de aumentar el rendimiento de la instalación

Con la combinación de las dos plantas se aprovecha la temperatura de los gases de escape de la turbina a gas para generar vapor en un intercambiador de calor conocido con el nombre de caldero recuperador, vapor que acciona la turbina a vapor, esta a su vez acciona otro generador eléctrico conectado en paralelo con el de la turbina a gas obteniendo vapor a baja presión con una energía térmica utilizable

DIAGRAMA T - S

Los ciclos Brayton son muy utilizados en las centrales termoeléctricas porque a comparación del ciclo Rankine opera a temperaturas mas altas y como sabemos el trabajo (Weje) esta en función de las temperaturas.

Por otra parte en el ciclo ranking no hay intercambio de calor, porque a diferencia del ciclo Rankine de vapor, que es una maquina de combustión externa, la turbina a gas es una maquina de combustión interna y no hay intercambio de calor entre los gases calientes de la combustión y el fluido de trabajo. El único intercambiador de calor ocurre en el regenerador, pero esto es después de que el fluido de trabajo haya producido la mayor parte del trabajo útil en la turbina.

Puesto que constantemente se experimentan con nuevos revestimientos de turbina que permitan operar con temperaturas aun mayores, es de esperar que la brecha que separa los rendimientos de ambos ciclos se agrande más en el futuro.

ÉXITO DE LAS TURBINAS A GAS

Aplicaciones a la Aplicaciones a la Aeronáutica.Aeronáutica.

Un aviUn avióón de reaccin de reaccióón, o jet, aspira aire a travn, o jet, aspira aire a travéés de un s de un orificio delantero y lo empuja hacia afuera, a grandes orificio delantero y lo empuja hacia afuera, a grandes velocidades, por un orificio posterior. Esto empuja al velocidades, por un orificio posterior. Esto empuja al aviavióón hacia adelante. A esto se le llama "propulsin hacia adelante. A esto se le llama "propulsióón a n a chorro". chorro".

Las naves espaciales utilizan "propulsiLas naves espaciales utilizan "propulsióón con cohetes" n con cohetes" para moverse para adelante y hacia arriba. Los cohetes para moverse para adelante y hacia arriba. Los cohetes hacen uso del empuje creado por el combustible al hacen uso del empuje creado por el combustible al quemarse. A diferencia de los motores utilizados en los quemarse. A diferencia de los motores utilizados en los aviones de propulsiaviones de propulsióón a chorro, los cohetes no utilizan n a chorro, los cohetes no utilizan aire, puesto que en el espacio no hay aire. aire, puesto que en el espacio no hay aire.

Un aviUn avióón de propulsin de propulsióón a chorro utiliza menos n a chorro utiliza menos combustible que un cohete. El motor de propulsicombustible que un cohete. El motor de propulsióón a n a chorro utiliza aire y combustible para empujar el chorro utiliza aire y combustible para empujar el vehvehíículo hacia adelante; el cohete, en cambio, debe culo hacia adelante; el cohete, en cambio, debe utilizar combustible solamente. Ya sea que se estutilizar combustible solamente. Ya sea que se estééhablando de un cohete o de un motor de propulsihablando de un cohete o de un motor de propulsióón a n a chorro, el empuje hacia adelante es creado por el chorro, el empuje hacia adelante es creado por el llamado "principio del empuje por reaccillamado "principio del empuje por reaccióón". n".

Una manera fUna manera fáácil de demostrar este principio es cil de demostrar este principio es tomar un globo, llenarlo de aire, apuntar la boquilla tomar un globo, llenarlo de aire, apuntar la boquilla del globo hacia abajo, y dejarlo ir. El aire se escapardel globo hacia abajo, y dejarlo ir. El aire se escaparáádel globo, "empujdel globo, "empujáándolo" en direccindolo" en direccióón opuesta, n opuesta, ¡¡hacia hacia arriba!arriba!

Componentes:Componentes:

Los componentes bLos componentes báásicos de un motor de propulsisicos de un motor de propulsióón a chorro son: la n a chorro son: la entrada de aire, el compresor (o ventilador), el combustor (quemador), entrada de aire, el compresor (o ventilador), el combustor (quemador), la turbina (motor) y el difusor de salida. Algunos motores pueden no la turbina (motor) y el difusor de salida. Algunos motores pueden no tener todas estas partes. La siguiente figura muestra un motor de tener todas estas partes. La siguiente figura muestra un motor de propulsipropulsióón a chorro con estos componentes.n a chorro con estos componentes.

Entrada: Entrada: La entrada es por donde el aire entra al motor. La La entrada es por donde el aire entra al motor. La entrada retarda el flujo de aire que llega al entrada retarda el flujo de aire que llega al compresor. El compresor funciona mejor cuando el compresor. El compresor funciona mejor cuando el flujo de aire entra a baja velocidad. La forma de la flujo de aire entra a baja velocidad. La forma de la entrada es diferente si el avientrada es diferente si el avióón estn estáá dise diseññado para ado para viajar mviajar máás rs ráápidamente que el sonido. pidamente que el sonido.

Compresor: Compresor: El compresor toma el aire y lo comprime. Esto es lo El compresor toma el aire y lo comprime. Esto es lo mismo que pasa con el aire cuando inflas un globo. mismo que pasa con el aire cuando inflas un globo. Cuando el aire que estCuando el aire que estáá a presi a presióón sale del globo, n sale del globo, causa una fuerza de empuje. Cuando el aire sale del causa una fuerza de empuje. Cuando el aire sale del compresor se mezcla con el combustible (gasolina) y compresor se mezcla con el combustible (gasolina) y se quema. Los gases se mueven con velocidades se quema. Los gases se mueven con velocidades muy altas, como cuando el aire sale de un globo. muy altas, como cuando el aire sale de un globo.

Combustor: A medida que entra al combustor, el aire se

mezcla con el combustible y se quema. La cantidad adecuada de aire y combustible debe mezclarse y quemarse para producir la mayor fuerza propulsora posible. Los gases alcanzan temperaturas muy elevadas. Los ingenieros debe cerciorarse de que el combustor esté hecho de metales que no se doblen o se rompan cuando el calor es intenso. Los gases calientes que salen del combustor pasan a la turbina para aumentar el empuje y para accionar el compresor.

Turbina: Turbina: A una turbina tambiA una turbina tambiéén se le llama motor. Este motor n se le llama motor. Este motor o turbina acciona el compresor. Los gases calientes o turbina acciona el compresor. Los gases calientes salen del combustor a muy altas velocidades, pasan salen del combustor a muy altas velocidades, pasan a trava travéés de la turbina y son lanzados violentamente s de la turbina y son lanzados violentamente hacia fuera para generar la fuerza propulsora. hacia fuera para generar la fuerza propulsora.

En ocasiones, un dispositivo de post combustiEn ocasiones, un dispositivo de post combustióón, n, conocido como afterburner, es agregado despuconocido como afterburner, es agregado despuéés de s de la turbina. Este dispositivo de post combustila turbina. Este dispositivo de post combustióón n calienta los gases una vez mcalienta los gases una vez máás para producir ms para producir máás s empuje. La cantidad de calor que se genera es empuje. La cantidad de calor que se genera es importante. Si el calor es demasiado, algunas partes importante. Si el calor es demasiado, algunas partes de la turbina pueden doblarse o romperse. de la turbina pueden doblarse o romperse.

Difusor de Salida:

Todos los gases calientes finalmente son expulsados por la parte posterior del motor de propulsión a chorro a través de un difusor. El difusor está diseñado de una manera especial que ayuda a que los gases calientes se muevan incluso más rápidamente. Esto evita aún que se derrita o que se doble al ser expuesto a temperaturas muy altas.

Motores Motores TurborreactoresTurborreactores    Los motores atmosfLos motores atmosfééricos mricos máás empleados son los s empleados son los

turborreactores. Desputurborreactores. Despuéés de que el aire pase al s de que el aire pase al motor, su presimotor, su presióón se aumenta mediante un n se aumenta mediante un compresor antes de entrar en la ccompresor antes de entrar en la cáámara de mara de combusticombustióón. La potencia necesaria para mover el n. La potencia necesaria para mover el compresor proviene de una turbina situada entre la compresor proviene de una turbina situada entre la ccáámara de combustimara de combustióón y la tobera.n y la tobera.

Un turborreactor no puede arrancar directamente Un turborreactor no puede arrancar directamente estando parado o detenido; primero hay que hacer estando parado o detenido; primero hay que hacer que el eje empiece a girar mediante un motor de que el eje empiece a girar mediante un motor de arranque externo. En ese momento, el combustible se arranque externo. En ese momento, el combustible se inflama mediante una bujinflama mediante una bujíía calentada. Una vez en a calentada. Una vez en marcha el motor, la combustimarcha el motor, la combustióón se mantiene sin n se mantiene sin necesidad de bujnecesidad de bujíía.a.

Motores turbojetMotores turbojet Los motores turbojet fueron los primeros motores de Los motores turbojet fueron los primeros motores de turbina desarrollados y empleados para aplicaciones turbina desarrollados y empleados para aplicaciones aeronáuticas. El empuje que producen estos motores se aeronáuticas. El empuje que producen estos motores se logra gracias a la aceleración en una tobera de los gases logra gracias a la aceleración en una tobera de los gases calientes.calientes.

Los motores turboprop o turbohélice contienen una Los motores turboprop o turbohélice contienen una unidad generadora de gases al igual que los motores unidad generadora de gases al igual que los motores turbojet, pero su diferencia radica en que gran parte turbojet, pero su diferencia radica en que gran parte de la energía producida se emplea para mover una de la energía producida se emplea para mover una hélice a través de una caja de reducción. Los hélice a través de una caja de reducción. Los motores turboprop o turbohélice han sido utilizados motores turboprop o turbohélice han sido utilizados desde hace varios años en aeronaves pequeñas y desde hace varios años en aeronaves pequeñas y medianas que operan en un rango de velocidades medianas que operan en un rango de velocidades entre 480 y 720 Km/hr en los cuales muestran su entre 480 y 720 Km/hr en los cuales muestran su mayor eficiencia y menor consumo de combustiblemayor eficiencia y menor consumo de combustible..

Motores turbopropMotores turboprop

Los motores turbofan se consideran una mezcla entre Los motores turbofan se consideran una mezcla entre el concepto de un motor turbojet y el concepto de un el concepto de un motor turbojet y el concepto de un motor turboprop. Está compuesto por una unidad motor turboprop. Está compuesto por una unidad generadora de gases en la cual, parte de la energía generadora de gases en la cual, parte de la energía disponible es empleada para mover el compresor y disponible es empleada para mover el compresor y proporcionar empuje (similar a un turbojet) y parte proporcionar empuje (similar a un turbojet) y parte es empleada para mover un fan o ventilador (similar es empleada para mover un fan o ventilador (similar a un turboprop), normalmente ubicado en frente del a un turboprop), normalmente ubicado en frente del compresor y cuya función es proporcionar empuje compresor y cuya función es proporcionar empuje mediante la aceleración de una masa de aire.mediante la aceleración de una masa de aire.

Motores turbofanMotores turbofan

La configuración de los motores turboshaft o La configuración de los motores turboshaft o turboeje es muy similar a la de los turboprop. Gran turboeje es muy similar a la de los turboprop. Gran parte de la energía producida por la unidad parte de la energía producida por la unidad generadora de gases es empleada para mover el generadora de gases es empleada para mover el rotor de un helicóptero a través de un sistema de rotor de un helicóptero a través de un sistema de transmisión o para generación auxiliar de potencia transmisión o para generación auxiliar de potencia eléctrica o neumática algunas aeronaves emplean eléctrica o neumática algunas aeronaves emplean sistemas conocidos como unidades de potencia sistemas conocidos como unidades de potencia auxiliar (APU).auxiliar (APU).

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