¿Por qué no podemos extraer más de los gases de escape en las turbinas de gas?

Se ve que las EGT son del orden de 600°C ( ¿Cuál es el rango normal de EGT de un motor a reacción? ) para turbinas de aviación y casi lo mismo para turbinas estacionarias. ¿Por qué no se pueden aprovechar aún más los gases de escape a alta temperatura, como agregar otra etapa en la sección de la turbina que extraiga más energía?

En las turbinas de aviación, ¿no podemos simplemente agregar otra etapa de turbina como otra turbina de baja presión montada en otro carrete? Para las turbinas de gas terrestres, podemos utilizar estos gases de escape de alta temperatura en ciclo combinado, pero ¿qué pasa con los motores de aviación?

¡Bienvenidos a Aviación ! Una regla general sobre las preguntas de aviación: Casi cualquier pregunta que haga comenzando con "¿Por qué no puede..." será respondida con "Bueno, puede , pero no se hace porque...". Lo mejor que puedes hacer es simplemente preguntar "¿Por qué no..." o "¿Por qué nosotros no..."?

Respuestas (2)

Se puede hacer, pero el mejor consumo específico de combustible no compensa el peso extra. Todos sabemos que los motores aeronáuticos tienen que ser lo más ligeros posible. En tierra, instalaciones estacionarias, donde el peso importa poco, regeneración, intercooling e incluso ciclo combinado (en generación eléctrica, utilizando una turbina de gas que acciona un alternador, pero con los gases de escape generando vapor para un turboalternador a vapor, por ejemplo). ..). La eficiencia es muy, muy alta, pero el peso y el volumen también son considerables...

Pero se ha intentado: https://airandspace.si.edu/collection-objects/allison-t78-2-turboprop-engine

https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1963/1963%20-%201880.html

El artículo de airandspace.si.edu dice El principio básico de la regeneración involucraba la recuperación del calor de escape de la turbina para aumentar la temperatura del aire de descarga del compresor, reduciendo así la cantidad de combustible requerida para la temperatura de funcionamiento más eficiente del motor. - eso es algo completamente diferente
@ymb ¿Diferente a qué...? Parte de la energía térmica de los gases de escape se recupera y se utiliza para mejorar el sfc... Responde a la pregunta '¿Por qué no podemos extraer más de los gases de escape en las turbinas de gas?'... Por supuesto que podemos, y allí son motores donde se hace...
OP quiere más turbinas para absorber toda la energía en la corriente.
De Flying, junio de 1962 books.google.es/…
Otro esquema, de 'Vuelo': [img] i.imgur.com/txT9gig.jpg[/img]
@ymb1: No puedes extraer toda la energía de la corriente. Eso violaría la segunda ley de la termodinámica.
@Sean: estaba comentando lo que OP quería :)

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( Fuente )

¿No podemos simplemente agregar otra etapa de turbina?

En un turborreactor, reducir la velocidad del escape (agregando más etapas de turbina) anula el propósito de un motor a reacción .

Y si tiene la intención de usar toda la energía del núcleo para hacer funcionar el ventilador en un turboventilador, el flujo de derivación externo divergirá hacia la zona ahora de baja presión, lo que causará arrastre e incluso podría causar una inversión del flujo, es decir, el aire será ingerido desde el atrás—causando una oleada.

Además, a la potencia máxima, un ventilador en un turboventilador ya funciona a su velocidad más eficiente, más rápido y las ganancias se convertirán en pérdidas.

No estoy seguro de que eliminar el calor (la pregunta) sea equivalente a eliminar la presión (su punto clave). ¿Tiene alguna referencia para respaldar su respuesta y proporcionar un valor para la presión de salida de turbina válida más baja para evitar un aumento repentino?
Obviamente, la ampliación de la turbina iría acompañada de la ampliación del ventilador y el aumento de la relación de derivación. La relación de derivación aumentó recientemente de 5–6 a 10–11. Entonces, ¿cuál es el factor limitante para la relación de derivación?
Hola, @JanHudec: si el objetivo es acelerar más aire, se agregará más combustible, ya sea a un motor más grande o al mismo motor con materiales más resistentes. OP no quiere eso. En un punto relacionado, tenga en cuenta las variantes CFM56 , cuanto mayor sea el bypass para el mismo núcleo, menor será el empuje.
¿Por qué no podemos extraer más de los gases de escape en las turbinas de gas?
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