Análise de Eficiência Térmica dos Motores Aeronáuticos TURBOFAN

Resumo

Este artigo versa em sentido amplo apresentar uma análise sobre fatores internos e externos que afetam o comportamento do motor e seu desempenho em termos térmicos, além de uma análise de eficiência a partir da razão entre variação da energia cinética do fluido e a potência química do combustível, equação essa muito aplicada pelos engenheiros aeronáuticos sobre o tipo de motor mais presente hoje no mercado da aviação comercial: os Turbofans. Para tal abordagem, utilizaremos do software Gasturb 13, uma ferramenta muito utilizada nas academias e indústrias para projeto de motores aeronáuticos. Nele será inserido premissas obtidas em materiais disponibilizados no domínio público como dissertações, livros e sites de fabricantes como a Rolls Roice, GE Aviation, Safran entre outros, além de pesquisas e aprofundamentos essenciais como o estudo dos modelos ideais de ciclos termodinâmicos determinados por grandes nomes como o do engenheiro americano George Bailey Brayton, que traz fortes contribuições para o entendimento das turbinas a gás. Os resultados apontaram que para parâmetros de velocidade de fluxo, em números de mach próximos de 0.8, e condições atmosféricas em altitudes de cruzeiro (entre 9,1 e 12,4 km) o motor Turbofan apresenta respostas de grande eficiência térmica para uma dada temperatura de entrada de turbina fixa em 2.916 R (1.396,85 °C). Além da forte influência do potencial calorifico inferior do combustível e sangrias de ar do compressor na eficiência térmica do ciclo. Respostas estas que autenticam a confiabilidade do software para análise de desempenho e cálculos de turbinas aeronáuticas.