Motor a reacción, ¿cómo funciona?

Lesics Española

10 Oct 201905:57

Summary

TLDREl motor a reacción ha sido el impulsor del éxito en la aviación durante casi un siglo. Este video ofrece una explicación detallada de su tecnología. La fuerza de empuje, esencial para el avance de una aeronave, proviene del principio de la reacción, similar al de un globo lleno de aire. La alta velocidad del chorro de salida es clave y se logra a través de la calentación del aire, que se expande y se acelera. Un compresor y una turbina, unidos al mismo eje, trabajan en conjunto para aumentar la energía y la velocidad del fluido. Los aviones modernos utilizan motores de dos bobinas, que mejoran la eficiencia y la vida útil de los componentes. Los motores turbofán, caracterizados por su gran ventilador y su silencio, son los más comunes en aviones comerciales debido a su alta eficiencia energética. Este resumen proporciona una visión general de cómo funcionan los motores a reacción y su importancia en la aviación moderna.

Takeaways

🚀 Los motores a reacción han sido fundamentales para el éxito de las aeronaves desde hace casi un siglo.
🌀 El principio de funcionamiento de un motor de reacción se basa en la tercera ley de movimiento de Newton, que se relaciona con la fuerza de reacción.
🔥 La combustión de una mezcla de aire y combustible en una cámara de combustión es esencial para alcanzar altas temperaturas y presiones.
🛠 Un compresor, que consta de etapas de alabes giratorios, aumenta la energía, la temperatura y la presión del aire para permitir una combustión eficiente.
💣 La turbina, que está conectada al mismo eje que el compresor, utiliza el fluido de alta energía para girar los alabes y crear un chorro de alta velocidad.
🌟 Los alabes de la turbina tienen un perfil de aire diseñado para crear una fuerza de elevación y girar a medida que la turbina absorbe energía del fluido.
📉 A medida que el fluido pasa por la turbina, su presión disminuye, lo que permite un escape de aire caliente y de alta velocidad.
🔧 Los aviones modernos utilizan un arreglo compresor-turbina mejorado conocido como dos bobinas, que incluye dos etapas independientes de turbina y compresor.
🛫 Los motores turbofán, que incluyen un ventilador grande con la bobina de baja presión, son más eficientes y producen menos ruido que los motores turbojet.
💰 Los motores turbofán son altamente económicos en combustible debido a su capacidad para crear una gran fuerza de empuje con un gasto de combustible moderado.
🤫 La mezcla de aire frío desviado con el aire caliente en un motor turbofán permite mantener una velocidad de salida más baja, reduciendo el ruido y mejorando la eficiencia económica.

Q & A

¿Cuál es el principio básico que utiliza un motor de reacción para mantener el movimiento de una aeronave?
-El motor de reacción utiliza el principio de la tercera ley del movimiento de Newton, que se refiere a la fuerza de reacción. Esto es similar a cómo un globo lleno de aire se mueve: la fuerza de reacción producida por el jet de alta velocidad en la cola del motor hace avanzar la aeronave.
¿Cómo se logra que el aire salga a una alta velocidad en un motor de reacción?
-Se logra mediante la calefacción del aire entrante a una alta temperatura en una cámara de combustión, lo que causa una tremenda expansión y creación de un jet de alta velocidad. Esto requiere una combustión efectiva, que a su vez requiere aire a una temperatura y presión moderadamente altas.
¿Para qué sirve el compresor en un motor de reacción?
-El compresor utiliza etapas de compresión para aumentar la energía, la temperatura y la presión del fluido, llevándolo a un nivel adecuado para mantener la combustión. El compresor recibe energía para su rotación de una turbina que está ubicada justo después de la cámara de combustión.
¿Cómo están conectados el compresor y la turbina en un motor de reacción?
-El compresor y la turbina están unidos al mismo eje, lo que permite que el fluido de alta energía que sale de la cámara de combustión haga girar los álabes de la turbina.
¿Qué es un motor de dos bobinas y cómo se diferencia de un motor de reacción estándar?
-Un motor de dos bobinas es una mejora ligeramente avanzada en la tecnología del motor de reacción estándar. Utiliza dos etapas independientes de turbina y compresor, con el eje del compresor y turbina exterior pasando concéntricamente por el interior. La turbina exterior se somete a un fluido de baja energía y funciona a una velocidad inferior a la de la turbina interior.
¿Por qué los motores turbofán son más silenciosos que los motores turbojet?
-Los motores turbofán son más silenciosos porque incluyen un ventilador grande con la bobina de baja presión, que mezcla el aire frío desviado con el aire caliente. Esto permite mantener la velocidad de salida dentro de un límite, reduciendo así el nivel de ruido.
¿Cómo los motores turbohélice mejoran la eficiencia del motor de reacción?
-Los motores turbohélice mejoran la eficiencia evitando la pérdida de una gran cantidad de aire a través del conducto de paso, que es siempre más estrecho. Además, proporcionan una buena velocidad de jet al aire desviado, lo que aumenta la fuerza de empuje.
¿Por qué los motores turbofán son altamente económicos en combustible?
-Los motores turbofán son altamente económicos en combustible porque, aunque requieren un poco más de combustible, mejoran enormemente el flujo de aire en el sistema al aspirar más aire, lo que resulta en una alta creación de empuje.
¿Qué es la fuerza de empuje y cómo afecta la velocidad del jet en un motor de reacción?
-La fuerza de empuje es la fuerza que hace avanzar un avión. Cuanto mayor sea la velocidad del jet de alta velocidad producido por el motor de reacción, mayor será la fuerza de empuje.
¿Cómo se logra que el motor de reacción produzca un aire realmente caliente y de alta velocidad?
-Se logra a través de un proceso que incluye la combustión en una cámara de combustión, la rotación de un compresor y una turbina, y la estrechura de la carcasa del motor hacia la salida, que aumenta la velocidad del jet.
¿Qué son los álabes giratorios y qué función cumplen en un motor de reacción?
-Los álabes giratorios son componentes del compresor en un motor de reacción. Añaden energía al fluido, lo que aumenta su temperatura y presión, preparándolo para la combustión.
¿Cuál es la ventaja de los motores de tres bobinas en comparación con los de dos?
-Los motores de tres bobinas ofrecen una mayor eficiencia y mejor desempeño, ya que incluyen una tercera etapa de turbina y compresor, lo que puede mejorar la eficiencia del motor y reducir el consumo de combustible.

Outlines

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🚀 Funcionamiento de los motores a reacción

Este párrafo explica el funcionamiento de los motores a reacción, que han sido fundamentales para el éxito en la aviación desde hace casi un siglo. Se describe que estos motores mantienen el movimiento de una aeronave utilizando el principio de la tercera ley de movimiento de Newton, similar al de un globo lleno de aire. La fuerza de empuje, que impulsa al avión, proviene de un chorro de alta velocidad expulsado por la salida del motor. Este chorro se logra al calentar y expandir el aire a través de una cámara de combustión, donde se quema una mezcla de aire y combustible. El compresor, que utiliza etapas giratorias, eleva la energía, la temperatura y la presión del fluido para mantener la combustión. La turbina, alimentada por el fluido de alta energía, proporciona la energía para girar los alabes del compresor. Los aviones modernos utilizan una variante de este motor conocida como 'dos bobinas', que incluye dos etapas de turbina compresor independientes y mejora la eficiencia y la vida útil de los componentes. Finalmente, se menciona el motor turbo jet, que produce altos niveles de ruido, y cómo se ha mejorado con la adición de un ventilador grande en los motores turbofán, que son utilizados en la mayoría de los aviones comerciales.

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🛫 Economía y eficiencia de los motores turbofán

El segundo párrafo se enfoca en la eficiencia y la economía de los motores turbofán, que son altamente económicos en combustible debido a su alta creación de empuje con un gasto ligeramente mayor de combustible. Se destaca cómo estos motores resuelven el problema del ruido, ya que el aire frío desviado se mezcla con el aire caliente, permitiendo mantener la velocidad de salida dentro de límites aceptables. Esto resulta en un escape más silencioso y una mejor economía de combustible. El párrafo concluye con una llamada a la participación en el canal de patrón puntocom para apoyar la creación de contenido en inglés y español.

Mindmap

Keywords

💡Motor a reacción

Un motor a reacción es un tipo de motor de propulsión que utiliza el principio de la fuerza de reacción para mover una aeronave. Funciona al expulsar un chorro de aire a alta velocidad hacia atrás, lo que produce una fuerza empujando la aeronave hacia adelante. En el video, se explica que este principio es el mismo que hace que un globo se mueva, y que la fuerza de empuje depende de la velocidad del chorro expulsado.

💡Tercera ley de movimiento de Newton

La tercera ley de movimiento de Newton establece que para cada acción, hay una reacción igual y opuesta. En el contexto del video, esta ley se aplica para explicar cómo el motor a reacción funciona: la reacción es la fuerza que empuja la aeronave hacia adelante cuando el motor expulsa aire a alta velocidad hacia atrás.

💡Cámara de combustión

La cámara de combustión es una parte crucial del motor a reacción donde el combustible se quema en aire para producir energía. El video menciona que la combustión efectiva requiere aire a una temperatura y presión moderadamente altas, y que la cámara es donde se quema una forma atomizada del combustible para crear el jet de alta velocidad.

💡Compresor

El compresor es un componente del motor a reacción que aumenta la presión y la temperatura del aire que entra en el motor. Se compone de etapas de alabes giratorios que añaden energía al fluido. En el video, se destaca que el compresor es esencial para llevar el aire a las condiciones necesarias para la combustión.

💡Turbina

La turbina es una parte del motor a reacción que se encuentra justo después de la cámara de combustión. Recibe energía del fluido de alta energía y lo utiliza para girar los alabes, lo que a su vez hace girar el compresor. La turbina tiene un perfil de aire que crea fuerza de elevación y es crucial para el funcionamiento del motor.

💡Dos bobinas

El término 'dos bobinas' se refiere a una mejora en el diseño del motor a reacción que utiliza dos etapas independientes de turbina y compresor. En el video, se describe cómo el eje del compresor-turbina exterior pasa por el interior de la turbina exterior, que funciona a una velocidad inferior, mejorando la eficiencia y la vida útil de los componentes.

💡Motor turbo jet

El motor turbo jet es una versión específica de motor a reacción que se caracteriza por su alta velocidad y eficiencia. En el video, se menciona que los motores turbo jet tienden a producir altos niveles de ruido, pero también son los motores que impulsan a muchos aviones modernos.

💡Motor turbofán

El motor turbofán es una evolución del motor turbo jet que incluye un ventilador grande con la bobina de baja presión. Este tipo de motor es conocido por su eficiencia y su menor nivel de ruido. En el video, se explica que la mayoría de los aviones comerciales funcionan con motores turbofán.

💡Economía de combustible

La economía de combustible se refiere a la cantidad de combustible que se necesita para un cierto nivel de desempeño. En el video, se destaca que los motores turbofán son altamente económicos en combustible debido a su alta eficiencia y su capacidad para crear empuje con un gasto de combustible moderado.

💡Velocidad del jet de salida

La velocidad del jet de salida es la velocidad a la que el aire caliente sale del motor a reacción. En el video, se indica que esta velocidad es clave para la fuerza de empuje y que en un motor turbofán, el aire frío desviado se mezcla con el aire caliente, lo que permite mantener una velocidad de salida eficiente y reducir el ruido.

💡Motor turbohélice

El motor turbohélice es un tipo de motor de propulsión que combina características de un motor a reacción con un hélice. En el video, se menciona que este tipo de motor evita una gran cantidad de aire y proporciona una buena velocidad de jet al aire desviado, lo que mejora la eficiencia del motor.

Highlights

Los motores a reacción han sido los conductores hacia el éxito de las aeronaves desde hace casi un siglo.

El motor de reacción mantiene el movimiento de una aeronave utilizando la tercera ley de movimiento de Newton.

La fuerza de empuje, que permite el avance del avión, es producida por el jet de alta velocidad en la cola del motor a reacción.

El escape de alta velocidad se consigue mediante la calentación del aire entrante a una temperatura alta, lo que causa una tremenda expansión.

Para lograr una combustión efectiva, el aire necesita estar a una temperatura y presión moderadamente altas.

Un compresor de varias etapas es utilizado para aumentar la energía, la temperatura y la presión del fluido para mantener la combustión.

La turbina, que recibe energía del fluido de alta energía, está unida al mismo eje que el compresor.

Los alabes giratorios de la turbina tienen un perfil de aire que crea fuerza de elevación.

Los motores modernos usan un arreglo compresor turbina ligeramente mejorado, conocido como dos bobinas.

En un motor de dos bobinas, se utilizan dos etapas independientes de turbina compresor.

Los alabes de baja presión en un motor de dos bobinas son más largos, lo que reduce la tensión centrífuga inducida y mejora la vida útil del ala.

Algunos aviones modernos utilizan un motor de tres bobinas para mejorar la eficiencia.

Los motores turbo jet tienden a producir altos niveles de ruido.

Los motores turbo funk, que incluyen un ventilador grande con la bobina de baja presión, son altamente económicos en combustible.

En un motor turbo funk, la mayor parte de la fuerza de empuje proviene de la fuerza de reacción del ventilador.

El ventilador en un motor turbo funk mejora enormemente el flujo de aire al aspirar más aire, lo que aumenta el empuje.

Los motores turbo funk dominan los sistemas de propulsión de los aviones actuales debido a su silenciosidad y economía de combustible.

Los motores a reacción son esenciales para el avance y la eficiencia en la industria aeronautica.