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viernes, 26 de noviembre de 2010

¿Por qué se inyecta agua en una turbina de gas?

Primero hay que señalar que el agua puede inyectarse bien sea a la entrada de aire del compresor o a la envoltura difusora del compresor, es decir, entre la salida del compresor y la entrada a la cámara de combustión.

También hay que señalar que en algunos casos se inyecta una mezcla agua/metanol para darle propiedades anticogelantes al agua. Esto permite al mismo tiempo una fuente adicional de combustible.

Cuando se inyecta agua a la entrada del compresor, el impulso adicional se obtiene principalmente enfriando el aire que entra al motor, mediante la vaporización del agua inyectada al flujo de aire. La reducción en temperatura de entrada al compresor reduce la densidad del aire aumentando la masa de flujo que va al motor, disminuye el trabajo del compresor y puede cambiar el acoplamiento del motor. Si se añade metanol a la mezcla, la temperatura de entrada a la propia turbina se restablece por la combustión del mismo en la cámara de combustión.

La inyección de agua a la sección difusora del compresor aumenta la masa de flujo que pasa por la turbina para un flujo dado en el compresor y reduce la temperatura de entrada a la combustión, de manera que puede quemarse un combustible adicional sin llegar a exceder la temperatura máxima de entrada de la turbina. Esta técnica desplaza también el punto de acoplamiento del motor, lo que da por resultado un impulso adicional.

Normalmente en la literatura en idioma inglés no se refiere a la inyección de agua o refrigerante en la sección difusora sino a la cámara de combustión (Combustion Chamber Injection).

Fuentes: Bathie, W "Fundamentos de Turbinas de Gas" y Rolls Royce "The Jet Engine"

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