Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Ticomán “
Factores que afectan a los MCIR y sus límites operacionales operacionales
”
Profesora: Maricela Valdéz Pérez.
Alumno: Mendoza Cruz Raymundo Andrés Grupo: 5AM1
Lugar y Fecha: México, D.F. a 13/11/2013
FACTORES QUE AFECTAN EL DESEMPEÑO DE UN M.C.I.R
Empuje. El impulso aumenta a medida que el aire es forzado a través del compresor, mientras que el impulso disminuye pensado porque en las turbinas se extrae energía de los gases salientes.
Relación de presión. La relación de presiones del motor (EPR) es la presión total de descarga de la turbina dividido por la presión total a la entrada del compresor. De los tres métodos para indicar empuje, EPR es el parámetro más utilizado.
Velocidad de la tobera de chorro En la posición de aceleración las velocidades más altas encontradas durante el funcionamiento normal de la aeronave, ocurren cuando la tobera en la parte trasera del motor probablemente se atragantó la mayor parte del tiempo. Esto, a su vez, afectará a la velocidad del gas de escape en la que la tobera es ahogada.
Velocidad del Aire Cuando la aeronave empieza a moverse, la velocidad del aire que entra al motor también comienza a aumentar debido a la velocidad de la aeronave. La velocidad de entrada de aire debido a la velocidad del aire aparece en la ecuación para el empuje neto como velocidad aerodinámica.
Masa del Flujo de Aire Los factores afectan el flujo de aire en masa, el más importante siendo la temperatura y presión del aire debido a que estos factores determinan la densidad del aire que entra en el motor. El efecto de la inyección de agua en el flujo de aire es u caso particular.La inyección de metanol y agua en el flujo de aire del motor, ocasiona que se suprima la rápida detonación y así se puede lograr una mayor producción de energía.
Densidad del aire y el efecto de la presión y la temperatura. La densidad de una substancia está dada por la masa por unidad de volumen o el número de moléculas por pie cubico. En el aire libre, cuando la presión aumenta, es porque existen más moléculas por pie cubico. Cuando hay más moléculas por pie cúbico, la mayoría de estas pasarán a través del área de admisión fija por un volumen de aire dado. Más moléculas pasando a través del admisor del motor por segundo significa un mejor flujo másico. Cuando la presión incrementa, tanto con el aumento de la velocidad del aire, decremento de la altitud, la densidad aumenta, y cuando la temperatura aumenta, como en un día cálido la densidad disminuye.
Efecto de la altitud. El efecto de altitud sobre el empuje es una función de densidad. Como un avión gana la altitud, la presión del aire disminuirá y la temperatura del aire se hará más fría. Como las disminuciones de presión, entonces hace el empuje, pero como las disminuciones de temperaturas, los aumentos de empuje.
Efecto RAM . Llaman la compresión de aire en un conducto de admisión que proviene del movimiento avanzado la presión ram o el efecto de ram. Como un avión gana la velocidad abajo una pista de aterrizaje y despegue, el aire exterior se mueve por delante del avión con la velocidad creciente. El movimiento del avión en relación con el aire exterior hace que el aire sea chocado con en el conducto de motor de admisión. Choque con el efecto aumenta el corriente de aire al motor, que, a su turno, quiere decir más empuje grueso.
LÍMITES OPERACIONALES DE M.C.I.R
Los turborreactores son el tipo más importante y el que presenta mayor interés en ingeniería aeronáutica. En esquema, su funcionamiento es el siguiente: el aire es aspira-do y comprimido por el compresor, pasando a continuación a las cámaras de combustión en donde se quema el combustible a presión constante. Los gases procedentes de ellas accionan la turbina destinada a mover el compresor y posteriormente salen por la tobera de escape con gran velocidad produciendo el empuje necesario para la propulsión.
Operación El motor es mantenido dentro de límites dados por la acción del único parámetro físico disponible: el flujo de combustible inyectado en la cámara de combustión. Esta función(control de flujo de combustible) debe considerar variables externas tales como condiciones atmosféricas, velocidad, la altitud. Techo de vuelo; el techo de vuelo es la altitud máxima que una aeronave puede alcanzar en un conjunto de condiciones. El tipo de motor denominado turbohélicetiene montada delante del reactor una hélice propulsada por una segunda turbina, denominada turbina libre, Alrededor de un 90 % de la energía de los gases expandidos se absorbe en la parte de la turbina que mueve la hélice y el 10 % restante se emplea para acelerar el chorro de gases de escape. Esto hace que el chorro solo suponga una pequeña parte del empuje total.
Alto rendimiento propulsivo a bajas velocidades, lo cual resulta en cortas carreras de despegue pero que disminuye rápidamente a medida que la velocidad aumenta. El motor es capaz de desarrollar alto empuje a bajas velocidades porque la hélice puede acelerar grandes cantidades de aire a partir de velocidad 0 hacia delante del avión. Tiene un diseño más complicado y es más pesado que un turborreactor. Un consumo específico de combustible (TSFC) más bajo que el turborreactor. Combinación motor y hélice con mayor área frontal lo cual necesita trenes de aterrizaje mayores para los aviones de ala baja, pero que no necesariamente aumenta la resistencia parasitaria.
Mientras que el diseño básico de un turbohélice es similar a un turborreactor puro, principalmente difiere en:
una turbina adicional para arrastrar a la hélice, una disposición de dos conjuntos de rotación, y, un engranaje reductor para convertir la alta velocidad rotacional de la turbina en una velocidad más moderada para la hélice.
Un turborreactor está diseñado para acelerar una masa de flujo de aire relativamente baja a una alta velocidad de escape, inversamente, un turbohélice está diseñado para acelerar una gran masa de flujo de aire a baja velocidad. Esto como resultado nos da un rendimiento de combustible inmejorable, aunque a costa de la velocidad de vuelo y el ruido en cabina. El ciclo termodinámico es igual al del reactor puro. En el reactor puro, la propulsión es el resultado de la reacción sobre la masa acelerada, en tanto que en el turbohélice se obtiene por medio de la tracción de la hélice que recibe la energía procedente de la aplicada a la turbina que la mueve.
