Differenza tra Turbojet e Turbofan

Turbojet vs Turbofan
 

Un turbogetto è un motore a turbina a gas ad aria che esegue un ciclo di combustione interno durante l'operazione. Appartiene anche al tipo di motore di reazione dei motori di propulsione degli aerei. Sir Frank Whittle del Regno Unito e Hans von Ohain della Germania, svilupparono indipendentemente il concetto pratico dei motori durante la fine degli anni '30, ma solo dopo la seconda guerra mondiale il motore a reazione divenne un metodo di propulsione ampiamente utilizzato.

Un turbogetto presenta diversi svantaggi nelle prestazioni a velocità subsoniche, come l'efficienza e il rumore; pertanto, sono state sviluppate varianti avanzate basate sui motori a turbogetto per ridurre al minimo tali problemi. I Turbofan sono stati sviluppati già negli anni '40, ma non utilizzati a causa della minore efficienza fino al 1960, quando Rolls-Royce RB.80 Conway divenne il primo motore turbofan di produzione.

Maggiori informazioni sul motore Turbojet

L'aria fredda che entra attraverso l'aspirazione viene compressa ad alta pressione nelle fasi successive di un compressore a flusso assiale. In un motore a getto comune, il flusso d'aria subisce diversi stadi di compressione e, ad ogni stadio, aumenta la pressione a un livello più alto. I moderni motori a turbogetto possono produrre rapporti di pressione fino a 20: 1 grazie a stadi di compressori avanzati progettati con miglioramenti aerodinamici e geometria variabile del compressore per produrre una compressione ottimale in ogni fase.

La pressurizzazione dell'aria aumenta anche la temperatura e, se miscelata con il carburante, produce una miscela di gas combustibile. La combustione di questo gas aumenta la pressione e la temperatura a un livello molto alto (1200 oC e 1000 kPa) e il gas spinge attraverso le pale della turbina. Nella sezione della turbina, il gas esercita la forza sulle pale della turbina e ruota l'albero della turbina; in un motore a getto comune, questo albero aziona il compressore del motore.

Quindi il gas viene diretto attraverso un ugello e questo produce una grande quantità di spinta, che può essere utilizzata per alimentare un aereo. Allo scarico, la velocità del gas può essere ben al di sopra della velocità del suono. Il funzionamento del motore Jet è idealmente modellato dal ciclo Brayton.

I turbojet sono inefficienti a bassa velocità di volo, e le prestazioni ottimali si trovano oltre Mach 2. Un altro svantaggio dei turbojet è che i turbojet sono estremamente rumorosi. Tuttavia, sono ancora utilizzati nei missili da crociera di fascia media a causa della semplicità di produzione e della bassa velocità.

Maggiori informazioni su Turbofan Engine

Il motore Turbofan è una versione avanzata del motore a turbogetto, in cui il lavoro dell'albero è utilizzato per azionare una ventola che aspira grandi quantità d'aria, comprime e dirige attraverso lo scarico, per generare una spinta. Una parte della presa d'aria viene utilizzata per azionare il motore a getto nel nucleo, mentre l'altra parte viene diretta separatamente attraverso una serie di compressori e diretta attraverso l'ugello senza subire combustione. Grazie a questo ingegnoso meccanismo i motori turbofan sono meno rumorosi e forniscono più spinta.

Motore ad alta impedenza

Il rapporto di bypass dell'aria è definito come il rapporto tra le portate massiche di aria aspirata attraverso un disco del ventilatore che bypassa il nucleo del motore senza subire combustione, alla portata di massa che passa attraverso il nucleo del motore che è coinvolto nella combustione, per produrre energia per guidare il ventilatore e produrre spinta. In un progetto di bypass elevato, la maggior parte della spinta viene sviluppata dal flusso di bypass e nel bypass basso proviene dal flusso attraverso il nucleo del motore. I motori ad alto bypass vengono solitamente utilizzati per applicazioni commerciali per la minore rumorosità e l'efficienza del carburante, mentre i motori a basso bypass vengono utilizzati laddove sono richiesti rapporti potenza / peso più elevati, come ad esempio aerei da caccia militari.

Qual è la differenza tra i motori Turbojet e Turbofan?

• I turbojet sono stati il ​​primo motore a turbina a gas per la respirazione dell'aria per gli aeromobili, mentre il turboventilatore è una variante avanzata del turbogetto che utilizza un motore a reazione per azionare un ventilatore per generare la spinta (il turboventilatore ha una turbina a gas nel nucleo).

• I turbojet sono efficienti a velocità più elevate (supersoniche) e producono un grande rumore, mentre i turboventole sono efficienti sia a velocità subsoniche che a velocità transonica e producono meno rumore.

• I turbojet sono attualmente utilizzati in specifiche applicazioni militari, ma il turbofan rimane la scelta di propulsione più preferibile per gli aerei militari e commerciali.

• Nel turbogetto, la spinta è generata semplicemente dallo scarico della turbina a gas mentre, nei motori turbofan, una parte della spinta è generata dal flusso di bypass.

Fonte del diagramma:

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation_lbp.svg