Mini motor a reacción
AntecedentesLa exposición a la contaminación atmosférica, incluidas las partículas ultrafinas (PFA), procedente de la industria y el tráfico está asociada a efectos adversos para la salud [1,2,3,4]. Los aeropuertos son fuentes significativas de altas emisiones y la exposición humana a estas emisiones es una preocupación creciente para la salud. Es importante destacar que el personal de los aeropuertos corre el riesgo de estar expuesto a las emisiones de los motores de los aviones [5]. Se necesitan más conocimientos sobre los riesgos de exposición, los efectos adversos para la salud, los biomarcadores y las opciones de gestión de riesgos relacionados con los diversos factores que influyen en la exposición humana a las emisiones de los aeropuertos [6] (Fig. 1).
Información adicionalNota del editorSpringer Nature se mantiene neutral con respecto a las reclamaciones jurisdiccionales en los mapas publicados y las afiliaciones institucionales.Los autores identificaron un error en la Tabla 1. Los números bajo la columna Referencia estaban vinculados a la sección Referencias cuando debería estar vinculada a la nota a pie de página de la Tabla.Información suplementaria
Reimpresiones y permisosAcerca de este artículoCite este artículoBendtsen, K.M., Bengtsen, E., Saber, A.T. et al. A review of health effects associated with exposure to jet engine emissions in and around airports.
Eficiencia de los motores a reacción
Mientras que los motores de las aeronaves de hélice suelen alcanzar su máxima eficiencia a velocidades y altitudes mucho menores, los motores a reacción alcanzan su máxima eficiencia a velocidades cercanas o incluso muy superiores a la velocidad del sonido. Los aviones a reacción suelen alcanzar su máxima eficiencia a una velocidad de Mach 0,8 (981 km/h) y a altitudes de entre 10.000 y 15.000 m o más.
Frank Whittle, un inventor inglés y oficial de la RAF, comenzó a desarrollar un motor a reacción viable en 1928,[1] y Hans von Ohain, en Alemania, empezó a trabajar de forma independiente a principios de los años treinta. En agosto de 1939, el Heinkel He 178, el primer avión a reacción del mundo, realizó su primer vuelo. Existe una amplia gama de tipos de aviones a reacción, tanto para fines civiles como militares.
Durante las décadas de 1920 y 1930 se probaron varios enfoques. Se diseñaron varios tipos de aviones a reacción, turbohélices, impulsores y cohetes. En Alemania se investigaba el motor cohete y el primer avión que voló con la potencia de un cohete fue el Lippisch Ente, en 1928[4]. Al año siguiente, en 1929, el Opel RAK.1 se convirtió en el primer avión cohete construido para volar.
Cómo funciona un motor de reacción
Cuando los motores a reacción modernos funcionan a niveles de empuje nominales, la estela de escape puede superar las 375 mi/h (325 kn o 603 km/h) inmediatamente después de la tobera de escape del motor. Este campo de flujo de escape se extiende hacia la popa en un cono de rápida expansión, con partes del campo de flujo que entran en contacto con la superficie del pavimento y se extienden hacia la popa (fig. 1). Los componentes de la velocidad de escape se atenúan al aumentar la distancia desde la tobera de escape del motor. Sin embargo, un flujo de aire de 300 mi/h (260 kn o 483 km/h) puede seguir estando presente en el empenaje, y persistirán peligros significativos para las personas y los equipos a cientos de pies más allá de esta zona. A plena potencia, la velocidad de la estela de escape puede ser típicamente de 150 mi/h (130 kn o 240 km/h) a 200 pies (61 m) más allá del avión y de 50 a 100 mi/h (43 a 88 kn o 80 a 161 km/h) mucho más allá de este punto.
Un enfoque para relacionar estos valores con las operaciones aeroportuarias es considerar la escala de intensidad de huracanes utilizada por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos. Un huracán de categoría 1 tiene vientos sostenidos de 74 a 95 mi/h (64 a 82 kn o 119 a 153 km/h). A estas velocidades, se prevén daños mínimos en las estructuras fijas de los edificios, pero más daños en las casas móviles no ancladas y en las estructuras de servicios públicos. Un avión en ralentí puede producir una versión compacta de un huracán de categoría 3, introduciendo una estela del motor que se aproxima a 120 mi/h (104 kn o 192 km/h) con temperaturas de 100°F (38°C). Esta velocidad de la estela puede aumentar dos o tres veces cuando se adelantan los aceleradores y el avión comienza a rodar.
¿Qué es un motor de turbina en un avión?
Un motor a reacción es un tipo de motor de reacción que descarga un chorro de movimiento rápido que genera empuje por propulsión a chorro. Aunque esta amplia definición puede incluir la propulsión por cohete, chorro de agua e híbrida, el término motor a reacción suele referirse a un motor a reacción de combustión interna con respiración de aire, como un turborreactor, un turbofán, un ramjet o un chorro de pulso[1] En general, los motores a reacción son motores de combustión interna.
Los motores a reacción de respiración de aire suelen tener un compresor de aire giratorio accionado por una turbina, y la energía sobrante proporciona empuje a través de la tobera de propulsión; este proceso se conoce como ciclo termodinámico de Brayton. Los aviones a reacción utilizan este tipo de motores para los viajes de larga distancia. Los primeros aviones a reacción utilizaban motores turborreactores que eran relativamente ineficaces para el vuelo subsónico. La mayoría de los aviones a reacción subsónicos modernos utilizan motores turbofán de alta derivación más complejos. Proporcionan una mayor velocidad y una mayor eficiencia en el consumo de combustible que los motores de pistón y de hélice en distancias largas. Unos pocos motores de respiración de aire fabricados para aplicaciones de alta velocidad (ramjets y scramjets) utilizan el efecto ram de la velocidad del vehículo en lugar de un compresor mecánico.