El principio básico de funcionamiento de un motor de turbina de gas es el siguiente:
1. El aire ingresa al motor a través de una entrada.
2. El aire es comprimido por un compresor.
3. Se inyecta combustible en el aire comprimido y se quema.
4. Los gases calientes de la cámara de combustión se expanden a través de una turbina, que convierte su energía en trabajo mecánico.
5. Los gases de escape se expulsan del motor a través de una boquilla.
El compresor, la turbina y la cámara de combustión están montados sobre un eje giratorio. A medida que los gases calientes se expanden a través de la turbina, hacen que el eje gire. El eje está conectado a una caja de cambios, que reduce la velocidad de rotación y aumenta el par. Luego, la caja de cambios se conecta a la carga, que puede ser cualquier cosa, desde un generador hasta una hélice.
Los motores de turbina de gas son muy eficientes y potentes. Pueden producir mucho empuje o potencia para su tamaño y peso. También son de combustión relativamente limpia y producen menos emisiones que otros tipos de motores.
Sin embargo, los motores de turbina de gas también pueden ser ruidosos y costosos de construir y mantener. También requieren mucho combustible para funcionar.
A pesar de estos inconvenientes, los motores de turbina de gas son una opción popular para muchas aplicaciones debido a su eficiencia, potencia y limpieza.
A continuación se ofrece una explicación más detallada de cada uno de los cinco pasos del funcionamiento de un motor de turbina de gas:
1. El aire ingresa al motor a través de una entrada. La entrada generalmente está ubicada en la parte delantera del motor y está diseñada para dirigir el aire hacia el compresor.
2. El aire es comprimido por un compresor. El compresor es una serie de palas giratorias que aumentan la presión del aire. Esto aumenta la densidad del aire y lo hace más combustible.
3. Se inyecta combustible en el aire comprimido y se quema. El combustible suele ser un líquido o un gas y se inyecta en el aire comprimido a través de una boquilla. Luego, el combustible y el aire se mezclan y se queman en la cámara de combustión.
4. Los gases calientes de la cámara de combustión se expanden a través de una turbina, que convierte su energía en trabajo mecánico. La turbina es una serie de palas giratorias que giran gracias a los gases calientes. Esta rotación de la turbina hace que el eje gire.
5. Los gases de escape se expulsan del motor a través de una boquilla. La boquilla está ubicada en la parte trasera del motor y está diseñada para desviar los gases de escape del motor.
Los gases de escape de un motor de turbina de gas todavía están muy calientes, por lo que pueden utilizarse para generar energía adicional. Esto se hace haciendo pasar los gases de escape a través de un intercambiador de calor, que transfiere calor de los gases de escape a un fluido de trabajo. Luego, el fluido de trabajo se utiliza para impulsar una turbina, que genera energía adicional.
