Motores A Reaccion

PRINCIPIOS BASICOS DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE REACCION.

LEYES FISICAS DEL MOVIMIENTO:

La parte de la Mecánica que estudia la relación entre las fuerzas y los movimientos que provocan se

denomina DINÁMICA.

La Dinámica se basa en tres Principios fundamentales que fueron enunciados por Isaac Newton:

1. Principio de Inercia (Primera Ley de Newton): Para modificar el estado de reposo o movimiento de

un cuerpo, partícula o grupo de partículas es necesario aplicarle una fuerza.

2. Principio de Proporcionalidad entre fuerzas y aceleraciones (Segunda Ley de Newton): La fuerza que

actúa sobre un cuerpo, partícula o grupo de partículas es igual a su masa multiplicada por su

aceleración. También se conoce como principio de igualdad entre la fuerza que actúa y la variación

de la cantidad de movimiento (“momentum”) con respecto al tiempo que produce.

3. Principio de Acción y Reacción (Tercera Ley de Newton): A toda fuerza se opone otra igual y de

sentido contrario. Cuando un cuerpo (partícula o grupo de partículas) interacciona con otro cuerpo

(partícula o grupo de partículas), la fuerza que ejerce el primero sobre el segundo es igual y de

sentido opuesto a la que este ejerce sobre el primero.

MECANISMO DE LA PROPULSION:

Para que un cuerpo se acelere es necesario aplicarle una fuerza (por la Segunda Ley de Newton) y debe

existir otro cuerpo al que le aplique una fuerza igual y contraria (por la Tercera Ley de Newton).

Si como consecuencia de la fuerza aplicada sobre el cuerpo (avión) este se desplaza en una determinada

dirección, debe haber otro cuerpo (gases de escape de motor) que lo haga en sentido contrario.

Se consigue que haya una fuerza aplicada sobre el avión (por el motor), y que haga acelerar a este y/o

vencer la resistencia aerodinámica que le opone la atmósfera en que vuela, mediante la variación de la

cantidad de movimiento que el motor imprime a los gases que lo atraviesan.

MOTORES Y PROPULSORES:

Los distintos sistemas empleados para hacer mover cualquier móvil disponen para hacerlo de motor y de

propulsor que, generalmente, se encuentran bien diferenciados.

El motor es el encargado de extraer la energía (química) contenida en la fuente que la contiene

(combustible) y transformarla en energía mecánica (que puede ser un par de fuerzas, par motor, en el eje

del propio motor). El propulsor es el encargado de transformar esa energía mecánica proporcionada por el

motor en energía cinética (de movimiento) del móvil.

En el automóvil el motor se encarga de extraer la energía del combustible (gasolina o gas‐oil) y transmite la

energía mecánica al propulsor que son las ruedas motrices del coche. El par motor en las ruedas se convierte

en energía cinética (movimiento) del coche.

En el caso del ferrocarril eléctrico su motor es el encargado de transformar en par motor (mecánico) la

energía eléctrica que recibe de la catenaria y transmitírsela a las ruedas motrices de la locomotora

(propulsor).

La hélice del barco o del avión es el propulsor en ambos medios de locomoción.

Módulo 14. Propulsión

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Solamente los motores a reacción usados en aviación son a la vez motores y propulsores

(“motopropulsores”), ya que transforman directamente la energía química contenida en el combustible en

energía cinética del chorro de gases que sale del motor y que es el que propulsa al avión en sentido

contrario.

Se denominan Grupos Motopropulsores a los formados por la combinación de un Motor (generador de

energía) y un Propulsor (encargado de ejercer la fuerza de propulsión). Es el caso por ejemplo de los

Turboejes en que el motor turboeje se encarga de generar la energía para mover las transmisiones y son los

rotores los encargados de propulsar al helicóptero.

Los motores de reacción se clasifican en “autónomos” y “no autónomos”. Los primeros, como los motores

cohete, llevan a bordo todas las especies químicas necesarias para producir la combustión. Los segundos

solo llevan el combustible y el oxidante (oxígeno) necesario lo toman del medio (atmósfera) en que operan.

PROPULSION POR REACCION.

EL MOTOR DE REACCION – PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO:

Se denominan motores de reacción a las máquinas térmicas que transforman la energía de los

propulsantes (combustible y aire atmosférico) en energía cinética del chorro de gases que las atraviesan.

Ese es precisamente su principio básico de funcionamiento.

En realidad nos estamos refiriendo a los motores de reacción NO AUTONOMOS, es decir de los que precisan

del aire atmosférico (oxidante o comburente) del ambiente en que operan para reaccionar químicamente

con el combustible que el mismo transporta. Este es el tipo de motor de reacción que se usa en aviación y al

que en todo lo sucesivo nos vamos a referir, si bien debemos hacer notar que existe otro tipo de motores de

reacción que son los AUTONOMOS (aquellos, como los motores cohete, que no necesitan tomar ningún

elemento del ambiente en que operan para realizar la reacción química que los propulsa por transportar

con ellos mismos todo lo necesario).

En aviación se usan motores NO autónomos. Aunque existen motores de reacción no autónomos de otros

tipos (estatorreactores o pulsorreactores), en aviación casi exclusivamente se usan los Turborreactores, que

son los motores que comprimen el aire que admiten mediante un turbocompresor. Todo cuanto veamos a

continuación se referirá a los Turborreactores, aunque les llamemos motores de reacción.

Los elementos básicos de todo Turborreactor, yendo de adelante hacia atrás en el mismo sentido en que lo

atraviesan el aire y los gases de la combustión, son: conducto de admisión, sección de compresión, difusor

pre‐cámara(s), cámara(s) de combustión, sección de turbina y tobera de escape (salida).

La forma como se produce el funcionamiento de un motor de reacción es:

• El aire que incide en la entrada del motor se comprime debido a su velocidad, y por la forma

divergente de el, en el conducto de admisión (de entrada) del motor antes de entrar en el

compresor.

• El(los) compresor(es), movido(s) a través de eje(s) interno(s) por la(s) turbina(s), mediante el

suministro de trabajo, elevan considerablemente la presión del aire que había entrado en el.

• El aire comprimido

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