¿La turbina y el compresor giran en dirección opuesta?

Escuché que giran en direcciones opuestas para mantener el equilibrio del motor. Esa es la fuerza neta generada por la rotación es casi igual a cero. Pero no creo que la fuerza generada tanto por el compresor como por la turbina sea exactamente igual y se cancele. ¿Tengo razón?

F norte mi t = F C F t 0

Si estoy en lo correcto hasta este punto, ¿cómo se conectan los ejes del compresor y la turbina para que se muevan en la dirección opuesta? ¿Qué fuerza adicional se produce para mantener el equilibrio? Por combustor? Una imagen sería muy apreciada.

Respuestas (1)

No suele ser así, casi siempre van fijados al mismo eje para que la turbina impulse directamente al compresor. Eso significa, en la misma dirección.

El turboventilador con engranajes de derivación alta existe, pero es inusual. E incluso allí, el ventilador proporciona una compresión mínima; una o más etapas de compresor adicionales todavía están montadas en el eje principal.

Quizás esté pensando en el turboventilador de dos carretes, en el que un compresor de primera etapa, un eje interior y una turbina de segunda etapa son seguidos por un compresor de segunda etapa, un eje exterior (cilíndrico) y una turbina de primera etapa. Los dos carretes giran a diferente velocidad.

Pero incluso aquí, por lo general giran en la misma dirección. Algunos diseños se oponen a la tendencia y los giran en direcciones opuestas, consulte ¿ Por qué los motores a reacción contrarrotatorios son tan raros?

Las palas de la turbina tienden a resistir el flujo de aire y lo desvían tangencialmente, mientras que las palas del compresor tienden a empujarlo hacia atrás y (si giran de la misma manera) lo desvían en la dirección opuesta tangencial. Los efectos longitudinales se anulan en parte, dejando el rotor en un estado de tensión neta (y empuje neto en las aspas del ventilador/compresor). En funcionamiento estable a revoluciones constantes, los efectos del par son (necesariamente) iguales y opuestos. Crean un par neto en el eje, que debe ser lo suficientemente fuerte para resistir. Los álabes del estator pueden sobresalir de la carcasa para contrarrestar los flujos de gas tangenciales; Nuevamente, si se diseñan correctamente, darán como resultado un flujo tangencial cero y la carcasa también experimentará algunas torceduras pero, en general, el aire no lo hará.

Un ventilador que gira en sentido contrario empuja el aire tangencialmente en la misma dirección que la turbina. Si esto no se contrarresta cuidadosamente con las palas del compresor conectadas al carrete de la turbina, puede crear un giro inútil y turbulencias en la estela del motor. El ventilador transfiere su par a través de la caja de cambios a la turbina impulsora y viceversa. Debido a que la caja de cambios invierte el par, quizás paradójicamente el par actúa en el mismo sentido en ambos ejes. Pero en general, sea cual sea la configuración, el par no se puede transmitir entre el carrete y la carcasa a menos que cambien las revoluciones del motor. La principal diferencia es que el empuje del ventilador está desacoplado del arrastre de la turbina. Dependiendo de dónde estén ubicados los cojinetes de empuje, esto puede afectar si las cargas de empuje son transportadas por el eje,

@Bianfable Gracias por señalarlo, modifiqué mi respuesta.
Si no lo hacen, ¿cómo se resuelve la fuerza en el motor de turbina de gas? ¿No habrá mucha tensión en una sola dirección en el pilón o en todo el motor?
¿Puede explicar sobre qué fuerzas y tensiones está preguntando? (longitudinales, rotacionales, etc.)
@Auberron OK, he agregado algunos comentarios generales sobre eso. ¿Está bien todavía?