¿Cuál es la diferencia entre un motor turboventilador y un turbohélice?

Ambos motores usan una turbina para poder. De ahí viene la parte "turbo" del nombre. En un motor de turbina, el aire se comprime y luego se enciende el combustible en este aire comprimido. La energía producida por el encendido hace girar la turbina. Entonces, la turbina puede impulsar tanto el compresor en la parte delantera del motor como también alguna carga útil. En los aviones, produce empuje.

El primer motor a reacción fue un turborreactor . Este es un motor de turbina simple que produce todo su empuje del escape de la sección de la turbina. Sin embargo, debido a que todo el aire pasa a través de toda la turbina, todo debe quemar combustible. Esto significa que es ineficiente, y la solución es el turboventilador.

En un turboventilador , la turbina impulsa principalmente un ventilador en la parte delantera del motor. La mayoría de los motores accionan el ventilador directamente desde la turbina. Por lo general, hay al menos dos ejes separados para permitir que el ventilador gire más lento que el núcleo interno del motor. El ventilador está rodeado por una cubierta que guía el aire hacia y desde el ventilador. Parte del aire ingresa a la sección de la turbina del motor y el resto se desvía alrededor del motor. En los motores de derivación alta, la mayor parte del aire solo pasa por el ventilador y pasa por alto el resto del motor y proporciona la mayor parte del empuje.

En un turbohélice , la turbina impulsa principalmente una hélice en la parte delantera del motor. No hay capota alrededor de la hélice. Parte del aire entra en la turbina, el resto no. La hélice está engranada para permitir que gire más lentamente que la turbina. Aunque este diagrama muestra un solo eje, muchos turbopropulsores tienen dos, con un eje de alta presión que acciona el compresor y un eje de baja presión que acciona la hélice. Algunos motores, como el popular PT6 , también invierten la dirección del flujo varias veces.

Los turbohélices son más eficientes a velocidades más bajas, ya que la hélice puede mover mucho más aire con una turbina más pequeña que el ventilador de un motor turbofan. El capó alrededor del gran ventilador del turboventilador le permite funcionar mejor que una hélice abierta a altas velocidades, pero limita el tamaño práctico del ventilador.

A velocidades supersónicas, los turborreactores tienen más beneficios de rendimiento. Desarrollan todo su empuje a partir del escape de la turbina de alta velocidad, mientras que los turboventiladores lo complementan con el aire de baja velocidad del ventilador. Dado que el aire del ventilador tampoco se comprime tanto como el flujo de la turbina central, también es más difícil evitar que el flujo se vuelva supersónico y cause pérdidas.

El Concorde usó turborreactores porque fue diseñado para navegar durante largos períodos a velocidades supersónicas. Los motores de aviones de combate modernos son turboventiladores, que proporcionan un compromiso entre eficiencia y velocidad.

Hay otros beneficios y desventajas entre los turborreactores, los turboventiladores y los turbohélices, pero creo que están más allá del alcance de esta pregunta.

Se ha trabajado en la creación de un motor "propfan", en un intento de obtener la eficiencia de un turbohélice y la velocidad de un turbofan. Todavía tienen que llegar a un diseño viable.

En otras partes de la aviación, los motores de turbina se utilizan en

• helicópteros, como un motor de turboeje que impulsa los rotores en lugar de una hélice, y con un embrague de rueda libre para permitir autorrotaciones

• APU s en aviones a reacción y grandes aviones turbohélice

Las turbinas también encuentran uso fuera de la aviación en centrales eléctricas (para generar electricidad) e incluso en vehículos (como el tanque Abrams).

Los motores de pistón turboalimentados utilizan una turbina de manera muy diferente a los ejemplos anteriores. En lugar de ser la fuente de energía principal, la turbina solo asiste al motor de pistón. Un turbocompresor utiliza una turbina para comprimir el aire enviado a la admisión del motor. El aumento de la compresión ayuda al motor a generar más potencia. La turbina de un turbocargador es impulsada por los gases de escape del motor, y un sobrealimentador es similar pero es accionado directamente por el motor. Consulte la página de Wikipedia para obtener más detalles.

Además de la respuesta anterior, consulte este enlace para ver el interior de un motor http://animagraffs.com/inside-a-jet-engine/

Turbofan es el motor más eficiente y la mayor parte del empuje se produce a partir del aire de derivación. La eficiencia del motor depende principalmente de la relación de derivación del motor. El turborreactor se utiliza principalmente en aviones de combate o acrobáticos. El empuje de estos aviones se incrementa aún más por el "quemador posterior" instalado en la boquilla del motor.

Las turbohélices son eficientes en la operación de reacondicionamiento corto y el aire acondicionado con turbohélices solo requiere una pista más corta para lograr la sustentación requerida en comparación con otros tipos. El eje turbo, es el motor que se utiliza principalmente en el helicóptero y la energía que sale de la turbina es utilizada por el rotor para alcanzar las rpm requeridas.