Turbojet vs Turbofan
Um turbojato é um motor de turbina a gás que respira ar executando um ciclo de combustão interna durante a operação. Também pertence ao tipo de motor de reação dos motores de propulsão de aeronaves. Sir Frank Whittle, do Reino Unido, e Hans von Ohain, da Alemanha, desenvolveram independentemente o conceito prático de motores durante o final da década de 1930, mas somente após a Segunda Guerra Mundial, o motor a jato tornou-se um método de propulsão amplamente utilizado.
Um turbojato apresenta várias desvantagens no desempenho em velocidades subsônicas, como eficiência e ruído; portanto, variantes avançadas foram construídas com base nos motores turbojato para minimizar esses problemas. Os turbofans foram desenvolvidos já na década de 1940, mas não foram usados devido à menor eficiência até a década de 1960, quando o Rolls-Royce RB.80 Conway se tornou o primeiro motor turbofan de produção.
Mais sobre o motor turbojato
O ar frio que entra pela entrada é comprimido a alta pressão nos estágios sucessivos de um compressor de fluxo axial. Em um motor a jato comum, o fluxo de ar passa por vários estágios de compressão e, em cada estágio, elevando a pressão a um nível mais alto. Os motores turbojato modernos podem produzir taxas de pressão de até 20:1 devido aos estágios avançados do compressor projetados com melhorias aerodinâmicas e geometria variável do compressor para produzir compressão ideal em cada estágio.
A pressurização do ar também aumenta a temperatura, e quando misturado com o combustível produz uma mistura de gases combustíveis. A combustão deste gás aumenta a pressão e a temperatura a um nível muito alto (1200 oC e 1000 kPa) e o gás empurra as pás da turbina. Na seção da turbina, o gás exerce força nas pás da turbina e gira o eixo da turbina; em um motor a jato comum, esse trabalho no eixo aciona o compressor do motor.
Então o gás é direcionado através de um bocal, e isso produz uma grande quantidade de empuxo, que pode ser usada para alimentar uma aeronave. Na exaustão, a velocidade do gás pode estar bem acima da velocidade do som. O funcionamento do motor Jet é idealmente modelado pelo ciclo Brayton.
Os turbojatos são ineficientes em vôos de baixa velocidade, e o desempenho ideal está além de Mach 2. Outra desvantagem dos turbojatos é que os turbojatos são extremamente barulhentos. No entanto, eles ainda são usados em mísseis de cruzeiro de médio alcance devido à simplicidade de produção e baixa velocidade.
Mais sobre o motor turbofan
O motor turbofan é uma versão avançada do motor turbojato, onde o trabalho do eixo é usado para acionar um ventilador para receber grandes quantidades de ar, comprimir e direcionar através do escapamento, para gerar empuxo. Parte da entrada de ar é utilizada para acionar o motor a jato no núcleo, enquanto a outra porção é direcionada separadamente através de uma série de compressores e direcionada através do bocal sem sofrer combustão. Devido a esse mecanismo engenhoso, os motores turbofan são menos barulhentos e fornecem mais empuxo.
Motor de desvio alto
A razão de desvio do ar é definida como a razão entre as taxas de fluxo de massa de ar aspirado através de um disco de ventoinha que desvia do núcleo do motor sem sofrer combustão, e a taxa de fluxo de massa que passa pelo núcleo do motor que está envolvido na combustão, para produzir energia mecânica para acionar o ventilador e produzir empuxo. Em um projeto de desvio alto, a maior parte do empuxo é desenvolvido a partir do fluxo de desvio e, no desvio baixo, é do fluxo através do núcleo do motor. Motores de alto desvio são geralmente usados para aplicações comerciais por sua menor eficiência de ruído e combustível, e motores de baixo desvio são usados onde são necessárias maiores proporções de potência para peso, como aviões de combate militares.
Qual é a diferença entre os motores turbojato e turbofan?
• Os turbojatos foram o primeiro motor de turbina a gás que respirava ar para as aeronaves, enquanto o turbofan é uma variante avançada do turbojato que usa um motor a jato para acionar um ventilador para gerar empuxo (o turbofan tem uma turbina a gás no núcleo).
• Os turbojatos são eficientes em velocidades mais altas (supersônicos) e produzem um grande ruído, enquanto os turbofans são eficientes em velocidades subsônicas e transônicas e produzem menos ruído.
• Atualmente, os turbojatos são usados em aplicações militares específicas, mas o turbofan continua sendo a escolha de propulsão mais preferível para aeronaves militares e comerciais.
• No turbojato, o empuxo é gerado puramente pela exaustão da turbina a gás, enquanto, nos motores turbofan, uma parte do empuxo é gerada pelo fluxo de desvio.
Fonte do diagrama:
en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation_lbp.svg
