Pulse jet engine/es
Un motor pulsorreactor (o pulsejet ) es un tipo de motor a reacción en el que la combustión se produce por pulsos. Los motores pulsorreactores son una forma de propulsión a chorro de baja tecnología y baja eficiencia, a diferencia de los turborreactores o los motores cohete. Debido a su baja complejidad, suelen ser fabricados por constructores caseros . En pocas palabras, un pulsejet (sin válvulas) es un tubo abierto en ambos extremos; el combustible se inyecta y se enciende, y la corriente de aire sale principalmente por el tubo de escape (grande). Sin embargo, parte de la corriente de aire también sale en la dirección opuesta (a través de la pequeña entrada de aire). Por ello, en el pulsejet sin válvulas, tanto la entrada de aire como el tubo de escape salen en la misma dirección. [ 1 ]
¿Por qué es necesario?
Los chorros de pulso se pueden utilizar para una variedad de tareas:
- Se pueden utilizar como aparato de calefacción (es decir, para calentar agua, descongelar, ...); en este tipo de aplicación, alcanza su máximo potencial (máxima eficiencia) [ 2 ]
- Pueden utilizarse para accionar una turbina (p. ej., una turbina Tesla); esto permite realizar trabajo mecánico, transportar y generar electricidad, entre otros. A diferencia de una cámara de combustión, el ciclo de conversión de energía no implica el uso de agua para la generación de vapor. Al eliminar esta cadena, se mejora la eficiencia del dispositivo y se simplifica.
- Se pueden utilizar con fines de transporte (sin utilizar una turbina); aunque los motores de combustión interna, motores Stirling, ... son más eficientes en este aspecto, tienen algunas ventajas sobre estos (ver más abajo)
Ventajas sobre dispositivos similares
En comparación con el motor de combustión interna/motor Stirling, el motor de pulsorreactor tiene las siguientes ventajas:
- Tecnología extremadamente baja; se pueden fabricar con pocas [ 3 ] o ninguna pieza móvil, [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
- A diferencia del motor de combustión interna/motor Stirling, puede funcionar con casi cualquier combustible (incluidos combustibles grasos, biocombustibles , etc.). Sin embargo, tenga en cuenta que, según el combustible utilizado, puede ser necesario cambiar el tamaño (diámetro de la tubería) y el tipo de chorro de pulso.
- El combustible se quema de manera muy eficiente, ya que se deflagra.
- Alta relación potencia-peso; comparado con el motor de combustión interna/motor Stirling, genera mucha potencia con un peso reducido. Para ciertos vehículos, esto representa una gran ventaja.
- Puede operar a gran altitud. Las aeronaves de hélice generalmente se limitan a permanecer por debajo de una altitud específica, ya que el aire a gran altitud se vuelve muy enrarecido. Por ejemplo, por razones de eficiencia (debido a la baja resistencia del aire), los aviones comerciales de pasajeros suelen volar a gran altitud. Las aeronaves aeroespaciales también exigen la capacidad del motor a gran altitud (y también requieren que el motor no sea aerodinámico; este último problema podría solucionarse cambiando el combustible).
Desventajas
- Extremadamente ruidoso (hasta 140 dB); este grave problema hace que el dispositivo no sea adecuado para su uso en vehículos tripulados ni en ningún vehículo que funcione cerca de personas.
- Ineficiente energéticamente: en comparación con el motor de combustión interna/motor Stirling, utilizado para proporcionar trabajo mecánico o transporte. Cabe destacar que aún puede ser bastante eficiente, dada su alta relación potencia-peso y su capacidad para operar a gran altitud (lo cual, obviamente, solo beneficia a las aeronaves).
- El arranque del dispositivo es algo difícil: aunque los motores de chorro pulsante sin válvulas ni siquiera necesitan bujía durante su funcionamiento, sí la necesitan para arrancarlo. Dado que esta, al funcionar, se convierte en un obstáculo, es mejor retirarla del aparato. Además, suele arrancar peor que, por ejemplo, un motor de combustión interna.
Tipos útiles
Existen varios tipos de chorros de pulso sin válvulas que son útiles, dependiendo de la aplicación:
Convertidor de energía térmica (calefacción)
- Pulsorreactor Lockwood-Hiller; el pulsorreactor más utilizado por los constructores aficionados
- Pulso de chorro NRL; según se informa, ya se ha probado como soplador de aire caliente
Uso con turbinas
- Pulso-reactor Holzwarth; actualmente en proceso de reevaluación para su uso en motores de turbina de bajo costo
Transporte (sin utilizar turbina)
- Pulsorreactor Lockwood-Hiller; el pulsorreactor más utilizado por los constructores aficionados
- CS SJP-1 y CS SJP-2: principalmente útiles para vehículos R/C pequeños
- Pulso jet Foa y Saunders-Roe: útil principalmente para vehículos RC grandes
Mejorando un chorro de pulso
Los motores de pulsorreactores pueden aumentar su eficiencia y facilitar su arranque (o incluso su arranque) añadiendo un turbocompresor. [ 7 ] Esto aumenta la cantidad de aire aspirado. Dependiendo del tipo de motor de pulso sin válvulas, puede incluso ser esencial. Sin embargo, si no es esencial, es mejor descartarlo, ya que los turbocompresores son un punto débil del diseño (pueden destruirse durante el funcionamiento); además, son un componente muy caro y/o muy difícil de fabricar.
Más información
- Avión de pulso Lockwood
- El sitio de Eric Beck
- El sitio del pequeño motor a reacción de Bruce Simpson
- El sitio web de fuego y truenos de Paul Sherman
- Laboratorios de investigación de supervivencia
- Propulsión de cohetes de cero emisiones
Véase también
- Turbina alimentada por combustible : un dispositivo de incineración similar con rotor y aspas añadidos, utilizado principalmente para generar energía (aunque con una eficiencia baja, es decir, del 15-30 %).
Referencias
- ↑ Funcionamiento del chorro de pulso sin válvulas
- ↑ NRL Pulse Jet diseñado para descongelar
- ↑ http://web.archive.org/web/20171120231420/http://gofurther.utsi.edu:80/Projects/PulseDE.htm
- ↑ http://news.google.com/patents/about?id=vOZsAAAAEBAJ
- ↑ http://www.google.com/patents?vid=USPAT6216446
- ↑ http://web.archive.org/web/20200806073529/http://www.home.no/andreas.sunnhordvik/English/mechanical/valveless_e.htm
- ↑ Motor de pulsos Kenneth Moller-Jan Petersen