I sistemi propulsivi

Motori a Turbina

Il funzionamento del motore a turbina affascina coloro i quali si interessano alla tecnica. Questo esposto potrà essere d'aiuto a chi ne vuole sapere di più.

Quando ti rechi presso un’aeroporto puoi sentire il rumore dei motori dei jet commerciali, la maggior parte di questi sono equipaggiati con motori a turbofan e turboelica, ed entrambi sono un esempio di una classe generale di motori chiamati turbine a gas. Le turbine non solo equipaggiano i jet commerciali e militari, ma anche, negli ultimi anni i modelli  radiocomandati.

Motore jet in sezione

Il principio di funzionamento delle turbine a gas da 1 a 120.000 KW è sempre lo stesso. In una turbina un gas pressurizzato la fa ruotare. In tutte le moderne turbine a gas il motore produce esso stesso il gas pressurizzato e lo fa bruciando qualcosa come propano, metano, kerosene oppure altri liquidi infiammabili. Il calore prodotto espande i gas presenti all’interno del motore che producono la rotazione della turbina.

In via teorica il funzionamento della turbina è estremamente semplice, si compone di tre parti:

· Il compressore per comprimere l’aria che entra ad alta pressione (multistadio o radiale)

· Un’area di combustione che brucia il carburante che produce gas ad alta velocità ed alta pressione

· La turbina che prende energia dai gas prodotti dalla camera di combustione (o area di combustione)

Sono illustrati tre tipi diversi di motori jet tratti da enciclopedia Encarta 99

Nel disegno sopra illustrato l’aria viene aspirata da destra dal compressore. Il compressore è sostanzialmente un’albero di acciaio ruotante con una serie di palette sistemate attorno all'albero. Immaginiamo nel caso del Turbojet che la parte blu chiara sia aria a pressione atmosferica ambiente, allora quando l’aria è costretta attraverso gli stadi del compressore (che ruota) la sua velocità e pressione aumenta significativamente. In alcuni tipi di compressore il rapporto può anche superare il valore di 24 volte la pressione ambiente.

Questa aria ad alta pressione entra nell’area di combustione dove troviamo una serie di iniettori che inviano carburante.

Il carburante può essere kerosene, propano, metano oppure carburante per Jet.

L’avvio del motore avviene tramite speciali candele previo la rotazione del compressore tramite motori di lancio che gli permettono rotazioni a partire dal 20% della velocità ottimale, tutto questo per avere il giusto rapporto aria/carburante per l’accensione.

L’aria compressa entra attraverso i fori spinta dal compressore, brucia assieme al carburante e produce una massa di gas incandescenti che fuoriescono ad altissima velocità e pressione investendo la palettatura dello stadio finale (turbina) che produce sia la spinta necessaria che la forza per continuare a far ruotare il compressore.

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