josemiguel Posted April 18, 2009 Report Share Posted April 18, 2009 Hola soy nuevo en este foro, soy muy aficionado a los motores diesel y ahora estoy empezando a aficionarme a los motores a reacción, una cosa que no me acaba de quedar clara es el empuje de un motor . el empuje de un motor a reacción se mide en KN , se que un N es la fuerza necesaria para producir a una masa de 1 Kg. una aceleración de 1 metro por segundo , asta aquí entendido . Pero por ejemplo un boeing 747 pesa 180 tm y su peso máximo de despegue es entorno a las 350 400tm , sus 4 motores producen un empuje de entre 250kn y 300kn unitariamente , haciendo cuentas a mí me sale que solo podrían empujar al 747 a 4 metros por segundo . Alguien me puede explicar el concepto de empuje Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
TzT Posted April 18, 2009 Report Share Posted April 18, 2009 Uy.... lo estás planteando de forma errónea Los motores no son los que hacen volar a un avión, sino las alas. Las cuatro fuerzas principales que actúan en un avión son: Empuje (F), Peso (P), sustentación (S) y resistencia (D) Lo que hacen los motores es realizar una fuerza de empuje F que se opone a la resistencia D (tanto aerodinámica como de rozamiento con el suelo cuando está en tierra) Dado que F es mayor que D, esto provoca una aceleración (F-D)= M * a (segunda ley de Newton) Esa aceleración provoca el avión acelere hasta que alcanza cierta velocidad, a partir de la cual el ala (que como dice Ama, sólo hay una ) genera la suficiente sustentación como para superar el Peso, provocando que el avión despegue Esta es una versión muy resumida, hay unos cuantos factores más a tener en cuenta, pero el hecho de que los grandes aviones lleven grandes motores es simplemente para conseguir la aceleración suficiente en las pistas convencionales Mírate también este enlace, que te explica esto un poco mejor (mírate también el capítulo anterior, que explica por encima la teoría de por qué vuela un avión ) Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
raiko Posted April 18, 2009 Report Share Posted April 18, 2009 Hola soy nuevo en este foro, soy muy aficionado a los motores diesel y ahora estoy empezando a aficionarme a los motores a reacción, una cosa que no me acaba de quedar clara es el empuje de un motor . el empuje de un motor a reacción se mide en KN , se que un N es la fuerza necesaria para producir a una masa de 1 Kg. una aceleración de 1 metro por segundo , asta aquí entendido .Pero por ejemplo un boeing 747 pesa 180 tm y su peso máximo de despegue es entorno a las 350 400tm , sus 4 motores producen un empuje de entre 250kn y 300kn unitariamente , haciendo cuentas a mí me sale que solo podrían empujar al 747 a 4 metros por segundo . Alguien me puede explicar el concepto de empuje Ojo! no te salen 4 metros por segundo, te saldran 4 metros por segundo al cuadrado (es aceleracion, no velocidad). si esa potencia es mantenida, no te quedas a 4 m/s todo el rato... es como la gravedad... te acelera y cada vez tienes mas velocidad.... ¿hasta qeu velocidad acelerar? pues hasta la que te diga tu fórmula de la sustentacion. Como dice TzT, hasta qeu tu sustentación no es mayor que tu peso, el avión no volará. Sustentacion = 0,5*ro*V^2*A*CL ro es la densidad del aire (no es lo mismo nivel del mar, que a 30000 pies) V es la velocidad del avion (respecto del aire) o lo que es lo mismo, la velocidad con la que el aire pasa sobre el avion (efectos de viento en cola o en morro se notan a este efecto). A es la superficie del ala (mas grande, mas sustentación, antes levanto el vuelo) CL es un coeficiente de sustentacion y viene definido por el tipo de perfil aerodinamico del ala, tambien depende del angulo de ataque (angulo de la direccion del aire respecto a la cuerda del ala (o la longitudinal del avion, por si no sabes lo que es la cuerda jeje)) Tambien tienes que tener en cuenta que la velocidad no solo depende de la potencia de la turbina. tienes qeu contrarestar la resistencia aerodinamica, que es proporcional a la velocidad.... y llega un momento en el que por mucha potencia, no aceleras mas, por eso, por la resistencia al paso del aire (drag). Si ves un plan de vuelo y ves las estimas de gasto de combustible, casi la mitad se va en el despegue y el ascenso hasta el TOC (top of climb). Es el unico momento en el que necesitas potencia plena de tus 4 turbinas.... luego puedes ir a carga parcial porque no necesitas tanto empuje. Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
Mazinger Posted April 18, 2009 Report Share Posted April 18, 2009 Dá gusto leer este tipo de post, ¿no os parece?. Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
josemiguel Posted April 18, 2009 Author Report Share Posted April 18, 2009 ahora me queda un poco mas claro yo lo estaba planteando desde el punto de vista de que el motor sostenia al avion en vuelo en todo momento y no al reves . y en el caso de un avion de despegue vertical o de un cohete ?? hay me imagino que toda la fuerza para despegar sera ejercida por los motores , ya que un harrier pesa como maximo 12 Tm y tiene un empuje de 85 KN Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
TzT Posted April 19, 2009 Report Share Posted April 19, 2009 El caso del Harrier es especial (como el F-35), y sí, el motor puede sostener al avión. Peeeeeeeeeeeeeeeeeeero (siempre hay un peeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeero ): No es indefinido. Me parece que tienen cierta limitación de tiempo en esa posición, porque el calentamiento al que se somete el motor y demás accesorios es brutal y..... No puede con todo. Un Harrier cargado hasta las cejas no puede despegar en vertical, necesita de un pequeño empujón en horizontal antes de inicar el vuelo. Fíjate que usan las rampas cuando van a tope Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
Jashugun Posted April 19, 2009 Report Share Posted April 19, 2009 No es indefinido. Me parece que tienen cierta limitación de tiempo en esa posición, porque el calentamiento al que se somete el motor y demás accesorios es brutal y..... El harrier tiene inyección de agua en el motor, así que un límite debe ser la cantidad de agua que cargue (que tambien se necesita para aterrizar). Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
raiko Posted April 19, 2009 Report Share Posted April 19, 2009 ahora me queda un poco mas claro yo lo estaba planteando desde el punto de vista de que el motor sostenia al avion en vuelo en todo momento y no al reves .y en el caso de un avion de despegue vertical o de un cohete ?? hay me imagino que toda la fuerza para despegar sera ejercida por los motores , ya que un harrier pesa como maximo 12 Tm y tiene un empuje de 85 KN piensa que en vuelo, el motor ejerce una fuerza horizontal, y tienes otra fuerza, que es la gravedad, perpendicular.... si no existiera nada mas, el vuelo de un avion seria un tiro balistico (parabólico) No es indefinido. Me parece que tienen cierta limitación de tiempo en esa posición, porque el calentamiento al que se somete el motor y demás accesorios es brutal y..... El harrier tiene inyección de agua en el motor, así que un límite debe ser la cantidad de agua que cargue (que tambien se necesita para aterrizar). aunque tenga mas o menos agua... no tiene ninguna refrigeración inducida por el aire en movimiento. ¿cuanto puede ser la diferencia si inyecta el deposito entero de agua? 2 minutos mas?? Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
amalahama Posted April 20, 2009 Report Share Posted April 20, 2009 Para terminar de "rematar" el post :P El Harrier tiene inyección de agua porque eso también aumenta el empuje. Al inyectar el agua -> Aumenta el gasto -> Aumenta proporcionalmente el empuje. Además, el agua enfria el aire, lo que aumenta su densidad, lo que también hace aumentar el gasto. Saludos!! Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
Piolo Posted April 20, 2009 Report Share Posted April 20, 2009 Para terminar de "rematar" el post :P El Harrier tiene inyección de agua porque eso también aumenta el empuje. Al inyectar el agua -> Aumenta el gasto -> Aumenta proporcionalmente el empuje. Además, el agua enfria el aire, lo que aumenta su densidad, lo que también hace aumentar el gasto. Saludos!! como a los 707... los aviones a vapor Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
amalahama Posted April 20, 2009 Report Share Posted April 20, 2009 Para terminar de "rematar" el post :P El Harrier tiene inyección de agua porque eso también aumenta el empuje. Al inyectar el agua -> Aumenta el gasto -> Aumenta proporcionalmente el empuje. Además, el agua enfria el aire, lo que aumenta su densidad, lo que también hace aumentar el gasto. Saludos!! como a los 707... los aviones a vapor Pues sí, también se han usado en algunos aviones civiles Sobre todo cuando operan en aeropuertos a alta altitud. Saludos!! Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
curi Posted April 20, 2009 Report Share Posted April 20, 2009 Bueno, en según que grandes reactores, ej el B747-100 y 200 la inyección de agua tenia doble función, por un lado la de aumentar EPR y por otro, inyectar una pequeña película de agua pulverizada en los forros de las cámaras de combustión que servía como refrigerador y volatizador de la chispa de la bujía (teniendo en cuenta que se utilizaba en despegues, cuando la ignición por chispa está en modo continuo) hace tiempo que se abandonó la idea ya que significaba mas sistemas, el peso al llevar un deposito de agua y era una de las tareas de los aviones con 3er tripulante. saludos Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
raiko Posted April 20, 2009 Report Share Posted April 20, 2009 todas esas cosas de inyeccion por agua son historia! :P Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
amalahama Posted April 20, 2009 Report Share Posted April 20, 2009 todas esas cosas de inyeccion por agua son historia! :P Pues lo veo una buena idea para las de ciclo combinado! Sobre todo porque ahí tienes todo el agua del mundo para inyectar en la toma de aire y oye, es más potencia gratis! Saludos!! Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
raiko Posted April 21, 2009 Report Share Posted April 21, 2009 todas esas cosas de inyeccion por agua son historia! :P Pues lo veo una buena idea para las de ciclo combinado! Sobre todo porque ahí tienes todo el agua del mundo para inyectar en la toma de aire y oye, es más potencia gratis! Saludos!! ahi si, para las de ciclo combinado no hay problemas de pesos ni depositos, jeje,. pero me quedo flipado con algunas... como cada maestrillo tiene su librillo, se hacen cada paja mental.... Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
Kasey Posted April 23, 2009 Report Share Posted April 23, 2009 Como curiosidad os puedo aportar que la inyección de agua es un modo de funcionamiento que ofertan los fabricantes de turbinas de gas heavy duty (las que se montan en centrales de generación eléctrica, de ciclo combinado o escape libre) efectivamente para conseguir un incremento de la potencia entregada por la máquina. Ojo, al menos en el caso de las que tenemos en mi empresa esta inyección de agua no es potencia "gratis" (trabajo en una eléctrica "gorda", justo gestionando contratos de mantenimiento de las turbinas de gas :)); el modo de funcionamiento con inyección de agua ("peaking") no lo utilizamos en las centrales de ciclo combinado puesto que nuestro contrato de mantenimiento de las mismas lo prohíbe explícitamente. Si quisiéramos utilizar la inyección de agua, el coste del contrato de mantenimiento de estas máquinas sería muy superior al que actualmente tenemos contratado, y el número de inspecciones y, por tanto, paradas de planta, superior al que tenemos ahora. Con los objetivos de disponibilidad que manejamos con el Operador del Mercado Eléctrico, no nos resultaría rentable. En algún caso de centrales de "pico", como se les llama a las turbinas de gas que no funcionan en ciclo combinado (capaces de conectarse a la red eléctrica en menos de media hora), sí se usa este tipo de soluciones para mejorar el rendimiento global a costa de empeorar su disponibilidad para el Mercado Eléctrico. Otro uso que le damos en las centrales de ciclo combinado a la inyección es agua es la mitigación del "humo amarillo" que sale por las chimeneas en el transitorio de arranque, a causa de la gran cantidad de NOx que se genera en el proceso (el nitrógeno del aire reacciona con el oxígeno de la combustión a altas temperaturas, cosa que en el arranque es crítica), o para funcionamiento de las mismas con combustible gasoil en vez de gas. En mi caso, conozco más de cerca las turbinas heavy duty de General Electric, pero tengo entendido que no hay grandes diferencias con el resto de grandes fabricantes. ¡Saludos! Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
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