¿Qué mecanismo o aspecto del diseño evita que la explosión del jet escape por la parte delantera de un estatorreactor o de un scram jet?

Enormes presiones de aire dan como resultado el empuje de un motor Scram jet o ramjet, más aún la presión requerida para impulsar el avión hacia adelante a velocidades supersónicas e hipersónicas. Dado que estos motores están diseñados para funcionar sin un ventilador que succiona aire y a esas velocidades evitaría que el aire entre demasiado rápido o regrese por donde vino después de calentarse. ¿Qué mecanismo o aspecto del diseño evita que la explosión del jet se escape por la parte delantera de un estatorreactor o un jet scram, lo que resulta en una pérdida de empuje o tal vez un empuje negativo dado que la presión explosiva impulsaría el aire en cualquier dirección que le permitiera escapar?

También estoy considerando que el aire que ingresa al motor no tiene tanta presión para evitar esta causa si el jet blast saliera por la parte delantera, los scram jets y ram jets no podrían producir empuje.

Respuestas (3)

La presión es máxima justo antes de la cámara de combustión tanto en los motores a reacción como en los estatorreactores; por lo tanto, el aire tendría que contrarrestar el diferencial de presión para que esto suceda (por lo tanto, la turbina solo tiene un papel indirecto)

El área de mayor presión antes de la cámara de combustión se llama difusor...

Principalmente el diferencial de presión entre la presión de estancamiento en la entrada y la presión estática ambiental. La combustión tiene lugar en un entorno isobárico con la entalpía de los gases de escape convertida en energía cinética al salir de la boquilla según el principio de Bernoulli. Por lo tanto, el diferencial de presión entre la sección de combustión y la boquilla de admisión frente a la de escape solo favorece el flujo de gas fuera de la boquilla.

Tanto los ramjets como los scramjets funcionan según el principio del flujo supersónico: un ramjet tiene un flujo supersónico antes de la entrada y un scramjet tiene un flujo supersónico en todo el motor.

Cuando el aire encuentra una perturbación, la presión creada por esta viaja a la velocidad del sonido. Esto significa que para el flujo supersónico, cualquier información sobre una perturbación que surja no se mueve aguas arriba en forma de presión. Todas las partículas de aire entrantes siguen su día, sin moverse (recuerde, según las leyes de Newton, se necesita una fuerza para que algo comience a moverse, y sin presión significa que no hay fuerza), hasta que de repente, ¡hay una perturbación! Así es como obtienes ondas de choque.

Ahora imagine una partícula de aire detrás de la onda de choque en la cámara de combustión en un estatorreactor. Quiere escapar, y para eso necesita moverse río arriba o río abajo. Aguas abajo es fácil, simplemente salga por la parte trasera del motor. Sin embargo, río arriba es imposible. Podría subir a la onda de choque, pero allí sería golpeado por partículas de aire involuntarias. No importa cuánto aumente la presión, las partículas entrantes no tienen idea de lo que viene y simplemente golpearán nuestra partícula de regreso.

Un scramjet es totalmente supersónico. Ni siquiera hay una partícula subsónica tratando de escapar al frente; puede tratar de formar una onda de choque, pero dado que esta onda de choque viaja solo a la velocidad del sonido, nunca intentará alcanzar al scramjet nuevamente.

"Tanto los ramjets como los scramjets funcionan con flujo supersónico". Negativo. Los estatorreactores usan flujo de aire subsónico a través de ellos. Los estatorreactores son más eficientes para su uso en regímenes de vuelo supersónicos, es decir, Mach 2 a Mach 5.
@CarloFelicione ¿Mejor así?