Articulo de referencia

Consumo

Dassault Super Mystère mostrando la entrada al conducto de admisión del motor. Una entrada (también llamada conducto de admisión ) es una abertura, estructura o sistema a través...

Dassault Super Mystère mostrando la entrada al conducto de admisión del motor.

Una entrada (también llamada conducto de admisión ) es una abertura, estructura o sistema a través del cual se introduce un fluido en un espacio o máquina como consecuencia de una diferencia de presión entre el exterior y el interior. Esta diferencia de presión puede generarse en el interior mediante un mecanismo, o en el exterior por presión dinámica o hidrostática . El caudal a través de la entrada depende de la diferencia de presión, las propiedades del fluido y la geometría de la entrada.

La toma de aire se refiere a una abertura o área, junto con su perfil de borde definitorio que tiene una pérdida de entrada asociada, que captura el flujo de tubería desde un depósito o tanque de almacenamiento . [ 1 ] La toma de aire se refiere a la definición del área de captura y el conducto conectado a un motor de turbina de gas de aeronave [ 2 ] o motor estatorreactor y, como tal, una toma de aire va seguida de un compresor o cámara de combustión . También puede denominarse difusor . [ 3 ] Para un motor de automóvil, los componentes a través de los cuales fluye el aire hacia los cilindros del motor se conocen colectivamente como un sistema de admisión [ 4 ] y pueden incluir el puerto de entrada y la válvula. [ 5 ] Una toma de aire para una central hidroeléctrica es el área de captura en un depósito que alimenta una tubería de presión, o conducto forzado, o hacia un canal abierto. [ 6 ]

Sistemas hidroeléctricos y represas

La toma o entrada es una estructura que controla el flujo de agua, o una tubería cerrada que suministra agua a las turbinas hidráulicas [ 7 ] y a los sistemas de alcantarillado .

tomas de aire de los motores de automóviles

Conjunto de admisión de un Ford Mustang que muestra el filtro de aire rosa, los conductos de plástico con sensores, el cuerpo del acelerador de metal y el colector de plástico con plenum y conductos.

Los primeros sistemas de admisión de aire de los automóviles eran simples entradas de aire conectadas directamente a los carburadores . El primer filtro de aire se implementó en el Packard Twin Six de 1915 .

El sistema de admisión de aire de un automóvil moderno consta de tres partes principales: un filtro de aire , un sensor de flujo másico y el cuerpo de la mariposa . Algunos sistemas de admisión modernos pueden ser muy complejos y a menudo incluyen colectores de admisión especialmente diseñados para distribuir de forma óptima el aire y la mezcla aire/combustible a cada cilindro. Muchos coches actuales incorporan un silenciador para minimizar el ruido que entra en el habitáculo. Los silenciadores dificultan el flujo de aire y crean turbulencias que reducen la potencia total, por lo que los entusiastas del rendimiento suelen retirarlos.

Todo lo anterior se suele lograr mediante pruebas de flujo en un banco de pruebas durante la fase de diseño del puerto de admisión . Los automóviles con turbocompresores o compresores volumétricos , que suministran aire a presión al motor, suelen tener sistemas de admisión muy sofisticados para mejorar drásticamente el rendimiento.

Los coches de producción tienen tomas de aire de longitud específica para que el aire resuene a una frecuencia determinada y así facilitar el flujo de aire hacia la cámara de combustión. Las empresas de recambios para coches han introducido cuerpos de aceleración y filtros de aire más grandes para reducir la restricción del flujo, aunque esto altera la resonancia de la toma de aire, lo que se traduce en un pequeño aumento neto de potencia o par motor .

tomas de aire de las aeronaves

Los aviones que utilizan motores de pistón emplean sistemas de admisión similares a los de los automóviles.

Con el desarrollo de los motores a reacción y la consiguiente capacidad de las aeronaves para viajar a velocidades supersónicas , fue necesario diseñar tomas de aire que proporcionaran el flujo requerido por el motor en un amplio rango de operación, así como aire con alta recuperación de presión y baja distorsión. Estos diseños se volvieron más complejos a medida que las velocidades de las aeronaves aumentaban a Mach 3.0 y Mach 3.2, puntos de diseño para el XB-70 y el SR-71 , respectivamente. La toma de aire forma parte del fuselaje o de la góndola.

Las aeronaves con una velocidad máxima superior a aproximadamente Mach 2 utilizan tomas de aire con geometría variable para lograr una buena recuperación de presión desde el despegue hasta la velocidad máxima. [ 8 ]

Puertas de soplado

Puerta de soplado

Las compuertas de soplado (o de succión) son paneles accionados por resorte en las tomas de aire de los primeros motores a reacción (como en los Boeing 707 [ 9 ] , los primeros 737 y los Harrier) que se abren a bajas velocidades y alto empuje (despegue/aterrizaje) para proporcionar un flujo de aire adicional, evitando así la pérdida de sustentación del motor y reduciendo el ruido de admisión, una solución de compromiso que no se encuentra en los motores modernos, ya que sus diseños han evolucionado. Funcionan mediante presión negativa, esencialmente "inyectando" aire cuando el motor requiere más de lo que la velocidad aerodinámica disponible puede proporcionar, y luego cerrándose a medida que aumenta la velocidad. [ 10 ]

Véase también

Referencias

  1. Massey, Bernard Stanford (1979). Mecánica de fluidos (4.ª  ed.). Van Nostrand Reinhold. pág.  201. ISBN 0-442-30245-2.
  2. ^ Seddon, J.; Goldsmith, EL (1999). Aerodinámica de admisión (2ª ed.). Ciencia de Blackwell. ISBN  0-632-04963-4.
  3. Bader, F.; Bunt, EA (febrero de 1960). Tecnología de estatorreactores: Termodinámica de los procesos de flujo de los estatorreactores . Silver Spring, Maryland, EE. UU.: Universidad Johns Hopkins, Laboratorio de Física Aplicada. pág. 75. Documento TG 370-2. 
  4. Knowles, Don; Erjavec, Jack (1998). Rendimiento de los motores automotrices (2.ª ed.). EE. UU.: Today's Technician. pág. 200. ISBN   9780827385191.
  5. Heywood, John B. (1988). Fundamentos del motor de combustión interna . McGraw-Hill Education. pág. 54. ISBN  0-07-028637-X.
  6. Muller, Richard (1921). Ingeniería hidroeléctrica . Nueva York: GE Stechert & Co. pág. 142. 
  7. Arif, Muhammad (2019). Tecnologías de generación de energía: una introducción . Islamabad, Pakistán: Instituto Pakistaní de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (PIEAS). pág. 130. ISBN  978-969-7583-01-0.
  8. Gunston, Bill (2006). El desarrollo de los motores a reacción y de turbina (4.ª ed.). ISBN  0-7509-4477-3.
  9. Reducción del ruido de las aeronaves, Audiencias ante el Subcomité, Estados Unidos. Congreso. Cámara de Representantes. Comité de Ciencia y Astronáutica (1974), Página 133
  10. Mach 1 y más allá: La guía ilustrada de alta velocidad, Lawrence W. Reithmaier (1995), página 101