Diferença entre Turbojet e Turbofan

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 mecanismo de reação dos motores de propulsão da aeronave. Sir Frank Whittle, do Reino Unido, e Hans von Ohain, da Alemanha, desenvolveram independentemente o conceito de motores práticos durante o final da década de 1930, mas somente após a Segunda Guerra Mundial, o motor a jato se tornou 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 de turbojato para minimizar esses problemas. Os turbofans foram desenvolvidos no início da década de 1940, mas não foram utilizados devido à menor eficiência até os anos 60, quando o Rolls-Royce RB.80 Conway se tornou o primeiro motor de turbofan de produção..

Mais sobre o Turbojet Engine

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 superior. Os modernos motores turbojato podem produzir taxas de pressão de até 20: 1 devido a estágios avançados do compressor projetados com melhorias aerodinâmicas e geometria variável do compressor para produzir a compressão ideal em cada estágio.

A pressurização do ar também aumenta a temperatura e, quando misturada com o combustível, produz uma mistura de gás combustível. A combustão desse gás aumenta a pressão e a temperatura para 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 de eixo aciona o compressor do motor.

Em seguida, o gás é direcionado através de um bico e isso produz uma grande quantidade de empuxo, que pode ser usado para alimentar uma aeronave. No escapamento, a velocidade do gás pode estar bem acima da velocidade do som. O funcionamento do motor a jato é idealmente modelado pelo ciclo de Brayton.

Os turbojatos são ineficientes em voos de baixa velocidade e o desempenho ideal está além do Mach 2. Outra desvantagem dos turbojatos é que eles são extremamente barulhentos. No entanto, eles ainda são usados ​​nos mísseis de cruzeiro de médio alcance, devido à simplicidade da produção e à 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 absorver grandes quantidades de ar, comprimir e direcionar através do escapamento, para gerar empuxo. Parte da entrada de ar é usada para acionar o motor a jato no núcleo, enquanto a outra parte é direcionada separadamente através de uma série de compressores e direcionada através do bico sem sofrer combustão. Devido a esse engenhoso mecanismo, os motores turbofan são menos barulhentos e proporcionam mais empuxo.

Motor de alto desvio

A taxa de desvio de ar é definida como a taxa entre as taxas de fluxo mássico do ar aspirado através de um disco do ventilador que ignora o núcleo do motor sem sofrer combustão, e a taxa de fluxo mássico que passa pelo núcleo do motor envolvido na combustão para produzir mecânica energia para acionar o ventilador e produzir impulso. Em um projeto de bypass alto, a maior parte do impulso é desenvolvida a partir do fluxo de bypass e, no bypass baixo, é proveniente 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 relações de potência / peso mais altas, como aviões de combate militares.

Qual é a diferença entre Turbojet e Turbofan Engines?

• Os turbojatos foram o primeiro motor de turbina a gás de respiração aérea das aeronaves, enquanto o turbofan é uma variante avançada de turbojato que usa um motor a jato para acionar um ventilador para gerar empuxo (o turbofan possui uma turbina a gás no centro).

• Turbojatos são eficientes em velocidades mais altas (supersônicas) e produzem um grande ruído, enquanto turbofans são eficientes em velocidades subsônicas e transônicas e produz menos ruído.

Atualmente, os turbojatos são usados ​​em aplicações militares específicas, mas o turbofan continua sendo a escolha mais preferível de propulsão para aeronaves militares e comerciais.

• No turbojato, o impulso é puramente gerado pelos gases de escape da turbina a gás, enquanto, nos motores turbofan, uma parte do impulso é gerada pelo fluxo de derivação.

Fonte do diagrama:

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

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