Flores Moreno Antonio de Jesus
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Limites operacionales de los MCIR Motor rotativo •
Fue uno de los primeros tipos de mci en el cual el cigüeñal permanece fijo y gira el motor entero a su alrededor.
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En aviación los motores están sometidos a condiciones ambientales, las cuales pueden modificar su eficiencia del motor
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Los limites operacionales dependen de cada tipo de motor de combustión interna rotativo.
Factores que afectan el empuje •
Altitud critica. Es el nivel mas alto que un motor puede soportar.
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El motor puede sufrir congelamiento interno, este efecto tendrá una disminución de potencia muy notorio al motor, o sufrirá un apagado total.
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Densidad del aire.
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El peso del aire consumido por un MR es el primer factor en determinar el empuje.
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Condiciones que afectan el peso de un volumen determinado del aire son: •
Presión. Si ésta incrementa, si la densidad disminuye , por otro lado si la densidad aumenta la temperatura disminuye.
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Temperatura. Una temperatura cte, la densidad del aire varia en proporción a la presión absoluta.
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Humedad. Cuando ésta incrementa la densidad del aire decrece.
Las RPMS DEL MOTOR •
Para cualquier motor, el empuje aumenta rápidamente como las RPM aprovechan la máxima velocidad del motor.
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La masa de aire que penetra en el motor es función principal de las rpm y estas, a su vez, de la cantidad de combustible suministrado. La función de la unidad de control de combustible es regular las rpm y el consumo de combustible en el sentido de que se obtenga una mayo empuje cuando mayores sean dichos factores, hasta aquellos valores que no supongan respectivamente sobre velocidad del rotor ni alta temperatura en las turbinas.
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Efecto RAM •
La presión del aire ram del carburador es determinado por el diseño de palas y la velocidad del aire. La presión del aire ram fue el efecto de supercargador de entrada del aire, el poder de salida puede ser eficiente bajo condiciones estándar de rpm, presión y temperatura.
Velocidad del aire •
Cuando la aeronave esta en vuelo, el incremento de la velocidad del aire va acompañada por el efecto RAM.
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Altitud
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El aumento de la densidad del aire con bajas presiones en altitudes altas dan efecto de empuje muy bajo. Por que al aumentar el arrastre con la altitud, el desempeño del avión. Sin embargo cuando los factores se combinan el rendimiento del avión es mas eficiente.
Altura y velocidad de vuelo •
La falta de uniformidad del en la mezcla puede aparecer a elevadas alturas, y es un fenómeno que naturalmente tiene por origen la carbonización y la inestabilidad, siendo por lo tanto un problema de diseño mas que de operación.
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Considerando la altura de vuelo, el impulso para una misma velocidad es mayor, pues la velocidad de salida es también mayor.
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El impulso disminuye con la velocidad
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El gasto aumenta con la velocidad.
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En determinada velocidad el descenso de impulso es mas acusado que el aumento de gasto, ocurriendo una disminución de empuje.
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Limites operacionales •
Cerca del numero de MACH 0.8 (1000km/h a 11km de altitud, los motores turboprop y turbojet, operan a una baja eficiencia de propulsión, ya que, en un turboprop la velocidad de vuelo es muy alta para un motor turbojet es baja.
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Algunos signos de deterioro en un MR son: •
El aumento del consumo de combustible
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Modificaciones en las relaciones de compresión del compresor
y
de
la
turbina,
que
repercuten
directamente en la potencia de la máquina y por ende, en las lecturas de parámetros como son la relación de presión (EPR) y la temperatura de los gases de escape (EGT) Principio de operación El rotor es impulsado por la turbina y este gira a altas velocidades, usualmente en el rango de 20000 a 30000 rpm, estos parámetros dependen del tamaño del motor. Los requerimientos para una optima combustión depende de las condiciones operacionales, velocidad de vuelo, velocidad de crucero y altitud.
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Tabla de parámetros En la siguiente tabla se presenta una prueba de desempeño a un motor, llamada la CF6-80C2, en la cual nos indica los valores de algunas partes de un motor.
Al usar una disminución de presión en el ducto de entrada de la turbina de gas de un 10%, se nota que la temperatura máxima aumenta en un 3.1% con respecto al punto de diseño , lo que significa que la temperatura de gases de escape que debe recibir la primera etapa de turbina pasa de 1460K a 1505K. La tabla muestra los porcentajes con los que varían los parámetros con
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respecto al punto de diseño cuando la entrada de aire de la turbina se simula como deteriorada.
Simulación de deterioro de la turbina de alta presión (HPT) •
De acuerdo al punto de diseño de la turbina de alta presión, la eficiencia es del orden del 92%.
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Presentan perdida de empuje y aumento en el consumo de combustible
Condiciones operacionales de los diferentes tipos de motor. •
Los motores de aviación operan dentro de un rango de altitud y velocidades definidas.
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Limitaciones similares en velocidad y altitud existen también para las estructuras de las aeronaves y por lo tanto es necesario encontrar la mejor combinación entre las capacidades de las aeronaves y las del sistema propulsivo.
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Las regiones de operación de los motores para aviación en las cuales trabajan estos no están limitados únicamente por el desempeño del motor y sus componentes, sino también, por el diseño y materiales con los cuales están construidas las aeronaves.
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De igual manera, la eficiencia propulsiva para cada uno de los tipos de motores de turbina para aviación, tiene un comportamiento diferente dependiendo de la velocidad a la que opera la aeronave
