¿Por qué es más eficiente una sección de alta presión contrarrotante? [duplicar]

Estos documentos de tipo comercial no siempre significan "eficiencia" en la verdadera definición técnica de la palabra, ni está claro si se refieren a la eficiencia de la etapa de la turbina (es decir, la eficiencia del proceso de expansión de la tobera/pala de la turbina) o a la temperatura general del motor. eficiencia.

La principal ventaja de la rotación contraria es la eliminación de los álabes guía de la boquilla (NGV) entre la turbina de alta presión y la turbina de baja presión. Estas boquillas de entrada de LPT requieren aire de enfriamiento, que debe provenir de una fuente de presión razonablemente alta porque tiene que estar a una presión más alta que donde se introduce nuevamente en la corriente de gas caliente. Por lo tanto, generalmente se purga desde dentro de la salida del compresor de alta presión. (Consulte la referencia a continuación a "HPC S7 Air", que significa etapa 7, este es el motor GE90 que tiene 9 o 10 etapas HPC según el modelo).

En comparación, el aire de enfriamiento de la paleta guía de la boquilla de entrada de HPT debe purgarse desde la salida de HPC, ya que se necesita una presión aún mayor. (consulte la referencia a "Aire de salida HPC" o "CDP", presión de descarga del compresor).

(Foto de aquí )

Dado que los álabes guía de la tobera LPT requieren enfriamiento, quitarlos reduce el aire de enfriamiento requerido y, por lo tanto, este aire, que ha sido comprimido y requirió energía de la turbina para hacerlo y, por lo tanto, representa una inversión de energía por parte del motor, todavía está disponible en la cámara de combustión. , y para extraer (recuperar) trabajo de la turbina de alta presión. Por lo tanto, se incrementa la eficiencia del ciclo termodinámico del motor, ya que han disminuido los requisitos de aire de refrigeración parásito.

Además del ahorro de energía del aire de purga, existe la simple operación de extraer energía de la paleta guía, ya que el disco contrarrotante ahora realiza esa función, y colocarla en un eje que impulsa la sección del compresor de alta presión, que también es contrarrotante. y eliminando el arrastre inducido del "ascensor" producido por una etapa de paletas de guía en ese extremo. Creo que todavía hay paletas guía entre el compresor de segunda etapa y el compresor de alta presión, así como entre el primer disco de la turbina y la sección de la segunda etapa en el extremo caliente, pero estarán más alineados axialmente, por lo que dos interfaces permiten que el la energía de redirigir lo que habría sido un flujo helicoidal en motores "normales" en lugar de impulsar un eje en lugar de simplemente empujar torsionalmente contra la carcasa del motor.