¿Puedes identificar esta etapa de turbina de chorro?

¿Qué es esta parte de la turbina?

Este conjunto es parte de la turbina utilizada para hacer girar la sección del compresor de un Pratt & Whitney PT6 , un turbohélice de turbina libre. Se le conoce como turbina compresora o simplemente CT .

¿Donde está localizado?

La turbina del compresor está situada en la tobera de salida de la cámara de combustión anular, y es el primer componente que entra en rotación por efecto de la velocidad del gas caliente.

^{Turbina compresora. Fuente: Manual de capacitación de P&W}

motor real:

^{Fuente: Youtube}

Como se ve, hay una segunda turbina (compuesta por una o más etapas, según el modelo de PT6) aguas abajo. Parecen estar en el mismo eje, pero no lo están. Hay dos ejes independientes que giran a su propia velocidad angular.

La turbina del compresor extrae energía para hacer girar principalmente el compresor del motor, cuya función es alimentar la cámara de combustión con aire comprimido. La otra turbina extrae la energía utilizada (principalmente) para la propulsión del avión.

Material de los álabes de turbina

^Fuente

Las palas, las partes más calientes después de la cámara de combustión, están hechas de aleaciones de níquel. El propio níquel se funde a 1.455 °C y las aleaciones se vuelven más resistentes ya sea mediante la fundición direccional solidificada o el crecimiento monocristalino (ver más sobre materiales ). En los motores más grandes, los álabes de las turbinas a menudo se mantienen por debajo de su punto de fusión mediante la circulación de aire en pequeños canales internos . Este no es el caso del PT6, la temperatura del gas aún está por debajo del punto de fusión (alrededor de 900°C).

Las palas están protegidas por un revestimiento anticorrosión para retrasar lo más posible la inclusión de iones de azufre en un material, reacción conocida como sulfuración . Formas de sulfuración de níquel$\small Ni_3 S_2$que funde a 635 °C. La sulfuración ocurre todo el tiempo, pero más rápidamente cuando se vuela cerca de agua de mar o áreas industriales ricas en sales de sodio que pueden formar sulfato de sodio (más información aquí ). Pueden ser necesarios lavados frecuentes con agua de la turbina para eliminar las sales.

Al buscar en línea la sulfuración de PT6 , podemos ver una gran cantidad de informes de investigación relacionados con fallas del motor debido a que el mantenimiento no se realizó de acuerdo con los procedimientos.

Acerca del motor P&W PT6

El PT6 es un motor muy conocido, disponible en varias versiones , que se utiliza desde hace 50 años en aviones y helicópteros ( pero también en IndyCars, aerodeslizadores, " turbotrenes ", quitanieves...).

^{( fuente )}

La particularidad es el diseño de turbina libre. En motores turbo grandes, el compresor (el compresor de baja presión en motores con dos o tres carretes) está en el mismo eje que la salida del motor (que impulsa el ventilador, el rotor, el reductor de velocidad, etc.).

En una turbina libre hay dos grupos giratorios que no están unidos por un eje.

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• El primer grupo es la sección del generador de gas, en azul, a la derecha de las imágenes, con un compresor y una cámara de combustión. El gas a alta presión se envía a la última etapa del generador de gas, que es una etapa de turbina: la turbina del compresor o CT, la que tiene. El CT acciona toda la sección del generador de gas y la caja de cambios de accesorios.

• La energía utilizada para mover la sección del generador es solo una parte de la energía disponible en el gas caliente (por ejemplo, el 66 % en un PT6T-3D gemelo). El resto llega a la sección de potencia mecánicamente independiente compuesta por una o más turbinas, según el modelo de motor. Las turbinas impulsan la hélice, el rotor o cualquier cosa conectada al eje de la sección de potencia, directamente o mediante una caja reductora.

• La sección de producción de gas se puede girar (aunque en reposo) con la sección de potencia en reposo (se puede hacer girar la turbina de un helicóptero, mientras que el rotor se mantiene estacionario).