¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los ventiladores con conductos en diseños como el E-Fan de Airbus?

He leído que aumenta el empuje y reduce el ruido. ¿Hay algún inconveniente en esto?

Avión E-Fan en vuelo(Fuente de la imagen: Wikipedia )

¿Puedes incluir una foto?
No es la mejor foto para la pregunta, pero fue la única gratuita que pude encontrar. Consulte airbusgroup.com/int/en/story-overview/future-of-e-aircraft.html
técnicamente, un motor turboventilador es un ventilador canalizado

Respuestas (2)

Puede encontrar una respuesta a su pregunta aquí .

Las ventajas de los ventiladores canalizados serían:

  • ruido reducido
  • Mejor contención de cuchillas rotas
  • protección del personal de tierra cuando el motor está en marcha
  • Tamaño más pequeño que una hélice comparable
  • Se ven como un motor a reacción de lujo. Esta es probablemente la principal motivación de Airbus para su uso en el E-Fan.

Para casi todos los diseñadores de aeronaves, sus inconvenientes han pesado más:

  • Menos eficiencia, porque se utiliza una masa de aire más pequeña para la propulsión .
  • Arrastre por fricción adicional y peso de la cubierta

La mayor eficiencia de propulsión es posible con una hélice grande de giro lento. Una vez que las velocidades de vuelo se acercan a la velocidad del sonido, la hélice tiene que volverse más pequeña para evitar las puntas supersónicas de la hélice, y luego el diseño envuelto se vuelve más atractivo. Los aviones eléctricos hasta ahora no son lo suficientemente rápidos como para beneficiarse de este efecto. Sería muy escéptico sobre la afirmación de un mayor empuje: tanto la eficiencia como el empuje de los ventiladores con conductos E-Fan son más bajos de lo que puede ofrecer una hélice bien diseñada.

La adición de la cubierta solo aumenta el empuje en comparación con el ventilador desnudo, pero el ventilador es un mal reemplazo para una hélice decente a baja velocidad.

Tenga en cuenta que hay una diferencia entre un motor de gasolina y un motor eléctrico: un motor produce más par pero es menos efectivo para producir mucha "potencia" en el sentido de altas revoluciones y caballos de fuerza de un motor "normal". Un ventilador con conductos puede ser más efectivo para empujar un volumen menor de aire "más fuerte" que un motor, casi como una mini turbina con ángulos de ataque por pala mucho más altos que una hélice equivalente. Esto sería particularmente notable a bajas RPM de aire/hélice. No estoy en desacuerdo con su respuesta, solo creo que debemos tener cuidado de no equiparar directamente un motor y un motor.
@JonStory: No, el motor no es importante aquí. Lo que cuenta es la eficiencia de propulsión, y esta viene determinada por la fracción v ∞ v ∞ + Δ V . Para el mismo empuje, un diámetro más pequeño requerirá un mayor Δ v , lo que se traduce en una menor eficiencia.
No estoy hablando de la eficiencia de la propulsión a diferente velocidad, estoy hablando del hecho de que un motor puede ser más eficiente a una velocidad/potencia de salida diferente a un motor. Una hélice grande y lenta puede ser más efectiva, pero puede ser más fácil que un motor eléctrico haga girar un ventilador más pequeño más rápido: por ejemplo, debido a la falta de engranajes requeridos y la entrega de potencia diferente. Eso no hace que un ventilador con conductos sea mejor que una hélice, pero podría reducir algunas de las desventajas que normalmente se enfrentan. Dejando más influencia para el factor "Se ve bien y es más comercial".
@JonStory: OK, de esa manera podemos estar de acuerdo. Yo, sin embargo, preferiría que el E-Fan aproveche al máximo la poca energía que proporcionan sus baterías, y esto sería por medio de una hélice.
@JonStory: No creo que tenga nada que ver con el motor, sino con el ruido, la capacidad de control (factor P más bajo) y el hecho de que probablemente planean desarrollarlo para aviones que vuelan a velocidades de jet. Los motores eléctricos no tienen problemas con bajas revoluciones.
Cuando dice " Tamaño más pequeño que una hélice comparable ", ¿quiere decir que el ventilador con conductos puede producir el mismo empuje que una configuración más grande solo de hélice, con las mismas RPM? Además, ¿ colocar el motor en el fuselaje y conectar el ventilador canalizado por correa reducirá significativamente la resistencia?
@AnandS: colocar el motor dentro del fuselaje creará problemas de enfriamiento. Generalmente, una hélice más grande necesita girar más lentamente, por lo que una comparación a la misma velocidad no tiene sentido. Es mejor compararlos con el mismo empuje, y luego una hélice más grande y sin conductos será más eficiente.
Supongamos que el ' motor ' es un motor eléctrico refrigerado por agua, ¿hay alguna desventaja en colocarlos dentro y conectarlo al ventilador canalizado por correa? O si no, ¿cómo podemos conectar los motores a los alternadores, cuyo funcionamiento es crucial para la autonomía de los aviones eléctricos? ¡Gracias! : )

RW Hovey indica que los ventiladores con conductos son más eficientes por debajo de 100-110 mph, con una eficiencia de propulsión del 80 % (porcentaje de la potencia mecánica entregada que se convierte en empuje), por encima de esto, una hélice libre es mejor, una eficiencia del 85 % de 200 a 300 mph, hasta 400 mph, cuando baja al 60 %, y es captado por turboventiladores, 64 % de eficiencia a 450 mph; por encima de las 500 mph, los turborreactores lideran, pero con una eficiencia baja del 61 %, las cifras de los jets comienzan en un 40 % a 300 mph.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los ventiladores con conductos en diseños como el E-Fan de Airbus?
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