2 - Contexto

2.2 - Casos particulares

2.2.2 - Configuración mecánica de los motores térmicos

2.2.2.3 - Turbina de gas

La turbina de gas es un motor de acondicionamiento heterogéneo de la mezcla aire-carburante y con llama continua.

Es un motor policarburante que admite combustibles líquidos, gaseosos o emulsionados.

El acondicionamiento se realiza en una cámara de combustión independiente donde un inyector reparte de forma precisa el combustible en el aire comburente para que la mezcla se realice de forma que se obtenga una tasa de combustión elevada.

Se realiza la compresión y el trabajo se obtiene con ayuda de turbinas de álabes que giran sin fricción en su alojamiento respectivo.

La configuración así obtenida permite regímenes muy elevados, flujo de gases que alcanza ysupera a veces en ciertos lugares del sistema la velocidad del sonido, aunque los cálculos sebasen en una velocidad máxima de los gases del orden de 0,8 a 0,9 Mach.

En primer lugar el aire aspirado se comprime hasta un valor de unos 4 a 6 bar, atraviesa en algún casoun intercambiador de calor en el cual aumenta su temperatura, alcanza la cámara de combustión dondese asocia al carburante para formar un gas que al quemarse aumenta de temperatura, aumentando así devolumen. Los gases ceden una parte de su energía a una turbina de trabajo, en su caso pierdenotra parte de la energía en el intercambiador de calor y disipan el resto a la atmósfera.

Como las presiones de trabajo no son muy elevadas, la potencia solo puede obtenerse a partir de losregímenes que dependen lógicamente del tamaño de la turbina. Así, una turbina de gas que sedestinará a la automoción funcionará en una gama de regímenes que variará entre 8000 y 70 000 revoluciones por minuto.

Ventajas de la turbina de gas:

- funcionamiento policarburante;

- funcionamiento regular;

- buena relación p_max/p_me ;

- emisiones de gases favorables sin equipamiento adicional.

Inconvenientes de la turbina de gas:

- bajo rendimiento: menos del 30% de la energía calorífica contenida en el carburante se transforma en energía mecánica;

- bajas presiones de trabajo;

- regímenes a menudo demasiado elevados;

- coste de fabricación elevado;

- consumo de carburante elevado;

- se adapta mal a las potencias bajas;