Domanda:
Come funziona dettagliatamente la turbina di un'aereo?
Brema
2008-03-25 05:09:32 UTC
Come funziona dettagliatamente la turbina di un'aereo?
Sei risposte:
Boeing 747
2008-03-25 07:09:02 UTC
Il motore a getto o motore jet è un particolare tipo di motore a reazione spesso usato come propulsore negli aeroplani. Anche detto esoreattore (perché per funzionare ha bisogno di aria, fornita appunto dall'esterno e gli inglesi, amanti della semplicità, lo chiamano air breathing engine, letteralmente motore che respira aria), si distingue dagli altri motori a reazione (i motori a razzo o endoreattori) per la caratteristica di utilizzare l'aria esterna come comburente.



Il principio di funzionamento di tutti i motori jet è essenzialmente lo stesso: essi accelerano una massa (formata da aria e prodotti della combustione) in una direzione che per la terza legge della dinamica o seconda legge di Newton produce una spinta nella direzione opposta.



L'aria viene aspirata dal motore frontalmente ed entra (eventualmente) in un compressore che la porta alla pressione voluta. Successivamente entra nella camera di combustione dove si miscela con il combustibile atomizzato e avviene dunque la combustione con incremento di temperatura e pressione. La massa dei gas combusti entra quindi generalmente in una turbina dove viene espansa (generando inoltre l'energia necessaria al funzionamento del compressore). Infine, ad una pressione maggiore di quella esterna, l'aria e i prodotti della combustione completano l'espansione negli ugelli e vengono espulsi verso l'esterno generando la spinta necessaria.



Il campo di applicazioni di questi motori è estremamente vasto, con particolare diffusione nel campo della propulsione aeronautica, in diversi campi delle propulsione navale e nella generazione di energia nelle centrali elettriche. In particolare, quando applicato ad aeroplani, il motore a getto risulta maggiormente efficiente per alte velocità e quota di volo; per aerei più lenti o per tratte più corte diventano più convenienti i motori di concezione "mista" (turboelica o turboprop) in cui la turbina aziona anche un'elica che funge da organo propulsore. Aerei ancora più piccoli utilizzano dei tipici motori a pistoni con propulsione ad elica.



È importante notare che il motore a getto riunisce in sé il sistema motore che trasforma l'energia chimica del carburante in una forma utile per la propulsione ed il sistema propulsivo costituito dal getto che fuoriesce dall'ugello di scarico. Tali elementi sono separati nei sistemi con motore alternativo o turboprop. Infatti in entrambi i casi il propulsore è costituito da un'elica: nel primo caso mossa direttamente o tramite una scatola ingranaggi dall'albero motore e nel secondo sempre da una scatola ingranaggi che riduce i giri di un albero turbina. Le eliche hanno una efficienza propulsiva migliore dei motori a getto perché accelerano grandi masse d'aria a velocità relativamente basse ma il loro rendimento decresce rapidamente quando le estremità delle pale divengono soniche o supersoniche (la velocità della pala è data dalla somma vettoriale tra la velocità del velivolo e la velocità tangenziale della pala; per cui all'aumentare della velocità del velivolo le possibilità di impiego dell'elica si riducono). Per aumentare l'efficienza dei motori a getto (detti anche turbojet o turbogetti) sono stati progettati i turbofan.



Turbina, sono i motori che vediamo nei Jet di ogni giorno. O meglio, di quelli che hanno visto i nostri nonni negli anni '50, perchè il funzionamento delle moderne turbine è un pò diverso ... Il motore è abbastanza semplice, almeno nel concetto: un "ventilatore" fa entrare l'aria dalla parte anteriore, la comprime e la manda in delle boccette dove viene spruzzato il combustibile (gas propano, butano o cherosene), questo scoppia ed esce nella parte posteriore facendo girare con la spinta un'altro "ventilatore" collegato solidalmente al primo. Detto così sembra semplice, in realtà una turbina può arrivare ai 200.000 giri/min ! perciò il consumo meccanico è elevatissimo, la sua vita operativa è una decina di ore, in più è necessario che sia super-bilanciata ed abbia dei cuscinetti speciali. La turbina è nata per sostituire la Ventola intubata nei modelli riproduzioni dei caccia moderni , il vantaggio di questo propulsore è la spinta che arriva in alcune fino ai 12 Kg, ma soprattutto la spettacolarità del volo, che non passa sicuramente inosservato nei campi dove si esibisce. la parte dolente è il prezzo, anche se negli ultimi tempi è un pò calato si aggira sempre oltre i tre milioni di lire (fatevi voi i conti in euro).

CIAO!!!
?
2014-11-14 19:33:43 UTC
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Skyman1
2008-03-25 05:40:46 UTC
In teoria il principio è quello del classico motore a scoppio a 4 tempi...



Iniezione: L'aria viene "iniettata" dalla presa d'aria anteriore.

Compressione: Il compressore a "stati" comprime l'aria

Scoppio: L'aria compressa viene "mixata" nella camera di combustione insieme alla "benzina" e viene accesa

Scarico: i gas di scarico vengono espulsi passando per la turbina (la quale fà girare il compressero anteriore) ed espulsi provocando così la spinta.



Avrei dovuto usare altri termini... ma per rendermi più comprensibile mi sono adattato...

Questo è il principio di base.
darkho
2008-03-25 17:19:59 UTC
I motori Jet si basano tutti sull'azione dei gas incandescenti prodotti dalla combustione. Fondamentalmente i motori a getto, o appunto Jet, sono di tue tipi: il turbogetto e il turboelica.

La turbina è presente su entrambi i motori, ma ricopre ruoli ben diversi. Sul turbogetto la turbina viene trascinata e messa in rotazione dal getto rovente dei gas ad alta pressione che si sprigionano dalle camere di accensione. Tale flusso fa ruotare la turbina (o meglio le turbine) le quali a sua volta mettono in rotazione tutto l'abero che supporta anche il gruppo del compressore. In pratica la rotazione del gruppo turbina per effetto dei gas accesi nella parte calda del motore permette al propulsore stesso di autoalimentarsi per quanto riguarda la parte fredda. Difatti l'aria in ingresso deve essere compressa prima di penetrare nelle camere di accensione. Tale compressione avviene grazie al passaggio forzato di una serie di stadi di ventole che ruotano vorticosamente proprio perchè trascinate dalla rotazione delle turbine.

In definitiva su un reattore turbofan come quelli montati sugli aerei di linea le turbine non sono direttamente coinvolte nella propulsione dell'aereo ma svolgono un incarico fondamentale in quanto, come la ruota di un mulino ad acqua, sfruttano l'energia dei gas di scarico per far funzionare il motore e alimentare tutti i generatori di corrente e i sistemi che servono ad un moderno e complesso aereo di linea.

Se sul classico motore a jettto la propulsione sta tutta nella spinta dei gas, sul turboelica la spinta grava tutta sulla rotazione della turbina. Il funzionamento è lo stesso: i gas roventi ad alta pressione trascinano una turbina la quale muove la rotazione dell'elica tramite un'apposita scatola di ingranaggi riduttori (le turbine hanno un numero elevatissimo di giri mentre le eliche devono girare più lentamente per precisi motivi aerodinamici).

In entrambi i casi la turbina è comunque una sorta di ventola che gira per soffiaggio diretto di gas caldi ad altissima pressione. Come soffiare su una girandola insomma.

Tuttavia in questo campo le grandezze in gioco sono ben più grandi. Prima di tutto le turbine devono essere progettate e realizzare per operare a temperature infernali e velocità altissime senza disintegrarsi. Fondamentale e basato su una tolleranza bassissima è la possibilità di dilatazione delle pale della turbina. Tutti sanno che qualsiasi metallo si dilata con il calore.

Le turbine sono fondamentalmente inserite in un cilindro metallico che è l'involucro del motore in cui scorre il flusso di gas. Per rendere al meglio le pale della turbina devono essere molto vicine alla parte interna di questo involucro, altrimenti i gas di scarico sarebbero libri di passare indisturbati tra le estremità delle pale della turbina e l'involucro stesso causando perdita di potenza. Per evitare questo lo spazio è ridottissimo, ma si deve considerare l'inevitabile dilatazione termica a cui va incontro ogni singola pala. Se questa dilatazione fosse eccessiva l'estremità delle pale della turbina andrebbero a collidere con la superficie dell'involucro interno causano una catastrofica distruzione del propulsore.

Meccanicamente tutti i motori a turbina sono sottoposti ad un lavoro decisamente più esiguo rispetto ai cicli di un motore a pistoni dove le usure meccaniche sono decisamente superiori. Il rovescio della medaglia, su un motore jet, risiede fondamentalmente nello stress termico che subisce la turbina in fase di accensione. Una volta che la turbina gira a velocità di regime e ad alta temperatura non ci sono problemi. Lo stress avviene quando la turbina fredda viene investita dal flusso rovente dei gas in unscita dalle camere di accensione. Per questo motivo, durante la vita di un motore jet contano moltissimo non solo le ore di funzionamento ma anche e soprattutto i cicli, cioè le accensioni.
2008-03-25 05:16:23 UTC
Domanda molto interessante, ma non rispondo perchè penso che sarebbe meglio che vai a guardare su wikipedia almeno ti aiuti con grafici e disegni.

Ciao.
2008-03-25 05:13:22 UTC
E che ne so io?????????????????


Questo contenuto è stato originariamente pubblicato su Y! Answers, un sito di domande e risposte chiuso nel 2021.
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