Sobre el tema del motor de turbina / jet, ¿cuál diría que fue la parte más diseñada y por qué?

Un motor de avión, ya sea un turbopropulsor, un turboventilador o un turborreactor, es una pieza de maquinaria maravillosamente diseñada, avanzada y compleja. Hay varios componentes en él que están altamente diseñados y son muy sofisticados: la cámara de combustión, el revestimiento de la cámara de combustión, las palas del compresor, las palas de la turbina, etc. Estoy de acuerdo con las otras dos respuestas aquí: en mi opinión, las palas de la turbina son las más altamente diseñadas. componentes de un motor de avión moderno.

¿Ves esos pequeños agujeros? Esos son canales de enfriamiento de aire. Este es un ejemplo de una pala de turbina de primera etapa (la primera etapa significa que es el primer conjunto de palas que está expuesto a la mezcla de aire caliente y combustible desde la salida de la cámara de combustión. Estos gases suelen estar a una temperatura de 1300-1600 ° C, que es increíblemente alto para que los metales normales resistan, o incluso algunas aleaciones. Por lo tanto, estas cuchillas deben enfriarse de manera efectiva, sin minimizar su vida útil general. Se emplean varios métodos de enfriamiento: enfriamiento de la película sobre la superficie de la cuchilla (desde el borde de ataque) , enfriamiento por impacto, enfriamiento interno de la pala. El aire utilizado para este enfriamiento se toma de las etapas del compresor.

No solo el enfriamiento por aire, el material utilizado para tales cuchillas son superaleaciones de más de 5-6 metales, y también están recubiertas con recubrimientos de barrera térmica en la superficie. Dado que los álabes de la turbina tienen que soportar entornos tan extremos (altas tensiones centrífugas (normalmente funcionan a 10000-20000 RPM), altas vibraciones, altas temperaturas y presiones), tales medidas se implementan para alargar la vida útil del álabe y del motor, y también minimizar falla del motor.

Nota: Todas las imágenes provienen de Google.

Los componentes de la turbomaquinaria como los compresores y las palas de la turbina son las piezas más diseñadas por mí.

Los compresores plantean desafíos desde un extremo aerodinámico y estructural.

Pero las palas de la turbina tienen un diseño aerodinámico, estructural, de paso de enfriamiento y tecnología de materiales. Las técnicas de fundición de inversión de alta gama.

Luego viene la dinámica del rotor y los rodamientos donde los sistemas de lubricación, la jaula del rodamiento y los materiales de los rodillos están diseñados a medida.

El sistema de control de combustible es una de las pesadillas en el desarrollo del motor.

Generalmente estoy de acuerdo en que las palas de la turbina probablemente se lleven el pastel.

Yo agregaría que el control de autorización activo es bastante importante, es bastante complicado y no fue realmente factible hasta tiempos más recientes.

Sin embargo, agregaría que los motores de turbina de gas para aplicaciones con calificación humana están altamente diseñados en prácticamente todos los aspectos. Sería interesante realizar análisis pareto sobre los gastos de I + D a lo largo de los años para obtener más información … Voy a adivinar que los datos son altamente propietarios.

Estoy de acuerdo con Bill, y agregaría que fabricar las palas del compresor es muy difícil. Las aspas se montan en un volante utilizando una configuración de raíz conocida como “abeto”, una forma compleja con tolerancias extremadamente estrictas. Las geometrías complejas de estas piezas las hacen difíciles de sujetar durante el mecanizado. Por lo tanto, además de la amplia ingeniería de estas piezas, se ha invertido mucha ingeniería en los sistemas de sujeción que sostienen las piezas sin terminar en las máquinas herramienta durante el proceso de fabricación.

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