Enseñanza de Ingeniería Armfield

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

Motor de turbina de gas de flujo axial CM14: Versión 1

Se trata de un motor Olympus HP, pequeño, compacto y con encendido electrónico, que cuenta con un compresor radial de una etapa, una cámara de combustión anular y una turbina de flujo axial y de baja masa de alto rendimiento.

Especificación para pedidos |
Características |
Descripción |
Instrumentos incluidos |
Especificaciones de rendimiento |
Presentación y adquisición de datos |
Instalación |
Códigos de los motores |
Requisitos |
Especificación de transporte y dimensiones

EspecificaciÓn para pedidos

• Motor aeronáutico de turbina de gas de flujo axial instalado sobre un soporte de acero inoxidable y apto para montaje en bancada. Asimismo, se suministran una consola electrónica y un tanque de combustible de 5 l a prueba de explosión.

•Soporte opcional para montaje en suelo.

• El motor alcanza una velocidad máxima superior a 100 000 r.p.m. y genera un empuje de más de 195 N

• Se incluyen los instrumentos necesarios para medir las r.p.m., el empuje,
la temperatura y la presión del motor a reacción, en cada una de las etapas.

• Conducto de entrada de aire de acero inoxidable, para medir el flujo de aire.

• El encendido del motor es sencillo y no requiere aire comprimido.

• El usuario dispone de control total sobre el equipo desde un ordenador. El software incluye valiosas herramientas de formación, además de funciones de trazado de gráficos y registro de datos.

• La conexión al ordenador se realiza mediante interfaz USB simple, lo que facilita la instalación.

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CaracterÍsticas

> Motor aeronáutico completo de turbina de gas de flujo axial
> Incluye todos los instrumentos y sensores necesarios
> Control absoluto mediante software y controlador con microprocesador
> Fácil de instalar en una celda de pruebas mediante conexión a un único puerto USB
> Compresor centrífugo de alto rendimiento
> Elevada velocidad angular máxima (r.p.m)
> Rápida respuesta a los cambios de velocidad
> Único punto de pivote en la plataforma del motor que permite la medición precisa del empuje
> No se requiere un sistema de lubricación externo, ya que el lubricante se mezcla con el combustible
> No se requiere acumulador ni cargador, pues el motor CM14 se alimenta mediante una toma de corriente estándar
> Admite parafina corriente o queroseno como combustible (no se requiere combustible para aviones, de difícil adquisición)
> Sencillo sistema de encendido (utiliza una bujía incandescente corriente Rossi R8)
> Se incluye software educativo y de adquisición de datos
> Gracias a la reducida escala del equipo, ocupa muy poco espacio en el laboratorio
> Totalmente probado para obtener un rendimiento y una seguridad excelentes
> Pantalla de seguridad de policarbonato resistente y transparente
> Soporte fijo opcional para suelo con capacidad para alojar el motor, el tanque de combustible y la consola electrónica

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DescripciÓn

El motor está integrado en una resistente estructura de metal, que le proporciona una sujeción firme, a la vez que permite una medición precisa del empuje generado.
La entrada del motor se ha sustituido con un conducto frontal, diseñado especialmente, para medir el caudal másico de aire de forma precisa.

Un controlador electrónico, programado en fábrica, supervisa de manera constante el motor para garantizar unas condiciones de funcionamiento seguras.
El motor se controla mediante el software, que proporciona a los usuarios una interfaz amigable, y permite la supervisión y el control en tiempo real. Asimismo, el software gestiona la velocidad del motor, controlada electrónicamente por una bomba de combustible de gran precisión. Este método confiere una elevada velocidad de respuesta del motor.

Encender y parar el motor es muy sencillo desde la interfaz del software. Además, las secuencias automáticas de arranque y apagado óptimas vienen configuradas para garantizar que el esfuerzo mecánico se reduce al máximo. No se requiere suministro de aire comprimido; todo lo que se necesita para arrancar el motor es una bombona pequeña de gas propano, de fácil adquisición.

Se incluye una pantalla de policarbonato resistente y transparente, que hace que el aparato sea completamente seguro, a la vez que proporciona una visibilidad excelente del motor durante su funcionamiento. Esta pantalla es desmontable para permitir acceso total al motor, así como a los instrumentos.

El software incluido con el motor funciona en un ordenador personal, y el único requisito es la conexión de la consola electrónica a un puerto USB del ordenador. De esta manera, la instalación en una celda de pruebas o un contenedor insonorizado es muy sencilla.

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Instrumentos incluidos

CONDUCTO DE ENTRADA
temperatura de entrada
presión de entrada

COMPRESOR
presión total de salida
presión de salida
temperatura total de salida

TURBINA
temperatura total de entrada
presión total de entrada
temperatura total de salida
presión total de salida

TOBERA
Temperatura total de salida
Flujo de combustible
Flujo de aire
Velocidad del eje
Empuje

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Especificaciones de rendimiento

Empuje: 200N
Combustible:
• Parafina
• Jet A-1
• JP-4/Queroseno
Temperatura media de los gases de escape: 800°C typical
Flujo másico: 0,9kg/s (2,0lbs/s)
Sistema de encendido: Bujía incandescente
Tipo de compresor: Radial de una etapa
Tipo de turbina: Una etapa y flujo axial de baja masa
Velocidad angular del motor: 105,000 rpm
Montaje del motor: Punto de pivote único

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PresentaciÓn y adquisiciÓn de datos

Presentación de datos

aumentar

Para utilizar el sistema de presentación y adquisición de datos ha de tener instalado en su ordenador Windows 98, Windows 2000, XP o Vista, además de una interfaz USB (ordenador no incluido).

La finalidad de los sensores es medir el empuje (directamente de la célula de carga), el flujo de combustible, las revoluciones por minuto del motor, así como la temperatura y la presión en las distintas secciones de este.

Los datos registrados por dichos sensores se transmiten al ordenador mediante la interfaz USB y se muestran a través del software suministrado. El software calcula el empuje basándose en las lecturas de flujo de combustible, temperatura y presión. El valor resultante puede compararse con el empuje medido.

El usuario dispone de acceso a una gran variedad de funciones de adquisición de datos, trazado de gráficos y presentación de la información. Además de las funciones estándar de trazado de gráficos, se ha incorporado una rutina especial que permite la visualización de diagramas H - S (diagramas de entropía y entalpía), que tienen un interés particular en el terreno de la termodinámica.

Se incluyen manuales completos de ayuda tanto para el funcionamiento del equipo como para las bases teóricas. Asimismo, el paquete incluye un controlador de software que permite la interacción del equipo con software creado por el usuario mediante, por ejemplo, Labview o C.

Si desea obtener más información sobre las características avanzadas del sofisticado software de Armfield, visite: www.armfield.co.uk/esp_armsoft_datasheet.html

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InstalaciÓn

Se recomienda que el banco de pruebas del motor se instale en una celda de pruebas, dotada de extracción de aire e insonorización. El ordenador de control puede instalarse en un área cercana. De esta manera, la instalación se simplifica todo lo posible, ya que no se requiere conexión física entre la estación de control y el CM14, a excepción de un cable USB de 5 metros, suministrado con el equipo.

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CÓdigos de los motores

CM14 Motor de turbina de gas de flujo axial CM14 (para montaje en bancada)
CM14-10 Motor de turbina de gas de flujo axial CM14-10 (completo, con soporte para suelo)