Proyecto Tronador - Cohete espacial

baldusi

Colaborador
Perdon, para que usan las turbobombas?
Se usan en los motores cohete. Permiten aumentar la presión de trabajo de los motores lo que mejora el rendimiento y permite reducir el peso y complejidad de los tanques de combustible.
Una turbobompa no es mas que un generador de gas caliente que alimenta una turbina que hace girar una bomba centrífuga. La bomba aumenta la presión y del propelente que viene del tanque y lo introduce en el motor. Como parte (o todo) el propelente pasa por el generador, es un sistema que se autoalimenta.
Para ponerle números, los motores a presión pueden trabajar a de 6 a 20 Bar de presión, los de turbobombas van de 60Bar a 265Bar.

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Se usan en los motores cohete. Permiten aumentar la presión de trabajo de los motores lo que mejora el rendimiento y permite reducir el peso y complejidad de los tanques de combustible.
Una turbobompa no es mas que un generador de gas caliente que alimenta una turbina que hace girar una bomba centrífuga. La bomba aumenta la presión y del propelente que viene del tanque y lo introduce en el motor. Como parte (o todo) el propelente pasa por el generador, es un sistema que se autoalimenta.
Para ponerle números, los motores a presión pueden trabajar a de 6 a 20 Bar de presión, los de turbobombas van de 60Bar a 265Bar.

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Para esto era la turbina Labala.? Qué NPSHR en la bba?
 
Para esto era la turbina Labala.? Qué NPSHR en la bba?
Hasta donde tengo entendido NO.-

Perdón por la intromisión no soy experto en el tema, es mas no se nada, pero tengo información que dice que categóricamente no fue construida ni diseñada para esto.-
 
Última edición:

joseph

Colaborador
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Se usan en los motores cohete. Permiten aumentar la presión de trabajo de los motores lo que mejora el rendimiento y permite reducir el peso y complejidad de los tanques de combustible.
Una turbobompa no es mas que un generador de gas caliente que alimenta una turbina que hace girar una bomba centrífuga. La bomba aumenta la presión y del propelente que viene del tanque y lo introduce en el motor. Como parte (o todo) el propelente pasa por el generador, es un sistema que se autoalimenta.
Para ponerle números, los motores a presión pueden trabajar a de 6 a 20 Bar de presión, los de turbobombas van de 60Bar a 265Bar.

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Es como un turnocargador de un auto más o menos.
 
Se usan en los motores cohete. Permiten aumentar la presión de trabajo de los motores lo que mejora el rendimiento y permite reducir el peso y complejidad de los tanques de combustible.
Una turbobompa no es mas que un generador de gas caliente que alimenta una turbina que hace girar una bomba centrífuga. La bomba aumenta la presión y del propelente que viene del tanque y lo introduce en el motor. Como parte (o todo) el propelente pasa por el generador, es un sistema que se autoalimenta.
Para ponerle números, los motores a presión pueden trabajar a de 6 a 20 Bar de presión, los de turbobombas van de 60Bar a 265Bar.
Gracias Baldussi. Concozco las turbobombas, de hecho he usado en calderas estas.
Lo que no me imaginaba era para que se usaban en el motor del cohete.
Sls cordiales.
 
Para complementar con lo que dijo Baldusi, este sería el esquema conceptual que se va a usar en el motor de 30Tn:



La bomba de combustible y la de oxidante giran solidariamente con la turbina accionada por el generador de gas.
 
La bomba de combustible y la de oxidante giran solidariamente con la turbina accionada por el generador de gas.
Lo que llamas generador de gas estimo es una mini turbina. Segun entendi por lo que explico baldusi, el accionamiento de la turbobomba no se hace por combustion autonoma de una turbina chiquita sino por el mismo gas generado en el motor principal.
 
Lo que llamas generador de gas estimo es una mini turbina. Segun entendi por lo que explico baldusi, el accionamiento de la turbobomba no se hace por combustion autonoma de una turbina chiquita sino por el mismo gas generado en el motor principal.

no, el generador de gas tiene combustión autónoma y es lo que hacer girar una pequeña turbina. Ésta, similarmente a lo que ocurre con el turbocompresor de un auto, hace girar la bombas de combustible y oxidante. El gas de la combustión del generador de gas se desecha, por eso este tipo de motores suele tener menor impulso específico que los motores de ciclo escalonado.
 
no, el generador de gas tiene combustión autónoma y es lo que hacer girar una pequeña turbina. Ésta, similarmente a lo que ocurre con el turbocompresor de un auto, hace girar la bombas de combustible y oxidante. El gas de la combustión del generador de gas se desecha, por eso este tipo de motores suele tener menor impulso específico que los motores de ciclo escalonado.
Gracias. Ahi estuve leyendo un poco.
Agrego este grafico que esta un poco mas explicito.
 

baldusi

Colaborador
Gracias. Ahi estuve leyendo un poco.
Agrego este grafico que esta un poco mas explicito.
Ahí como dicen ahí, ese es otro ciclo. Ese es el esquema del RS-25D (los SSME del Space Shuttle). Más adelante lo podemos discutir.
Entendé que los motores cohetes funcionan por reacción de la masa que expulsan. Esta es una diferencia fundamental con los motores que hacen que giren cosas (sea un generador o un eje). Por lo tanto, la presión y temperatura de salida, así como el peso molecular promedio del propelente, es lo que determina la eficiencia del motor.
En un motor de combustión interna reutilizar la presión y temperatura remanente de los gases de escape mejora el rendimiento. Por eso la turbina del los motores turbo reaprovechan la combustión de los cilindros. Pero en un motor cohete, después de la combusión de la recámara de propulsión sale directamente a la tobera. El viejo J-2S y el BE-3 de Blue Origin sacan un poquito de esos gases para mover la turbina.
Es importante es entender que la turbina como aparato es una máquina que convierte la temperatura y presión de gases en trabajo de un eje. De dónde salen los gases calientes es otro aparato. Lo que pasa es que, por ejemplo, uno dice las turbinas del avión, pero estrictamente son motores a turbina. Pero en motores cohete es muy importante la distinción entre la turbina y la generación de gases calientes y la bomba centrífuga.
 

baldusi

Colaborador
Dicho ésto, los motores del Tronador II, son lo que se conoce como "ciclo de generador de gas" en la nomenclatura occidental. Para los rusos es un motor liquido-líquido de ciclo abierto. Así como para occidente el ciclo de tu gráfico es el ciclo de "combustión por etapas" con un precombustor y la combustión en la recámara principal. Para los rusos es un motor gaseoso-líquido con "poscombustión de los gases del generador de gas reductor" (u oxidante si fuera O2 en lugar de H2) o ciclo cerrado.
En el "ciclo de generador de gas", se toma una pequeña cantidad de propelente (1% a 2% del total) y se combustiona en una recámara que se llama generador de gas. Esto transforma el propelente líquido en gas caliente. Este gas caliente se pasa por la turbina y cuando sale de la misma se tira al vacío. El resto del propelente líquido, el que no se utilizó para el generador de gas, se introduce en la recámara principal y se combustiona para generar el impulso del cohete.
 

baldusi

Colaborador
Después hay detalles. Por ejemplo uno de los líquidos se suele pasar por las paredes de la recámara principal de combustión y parte de las toberas para enfriarlas. Las relaciones de reductor/oxidante del generador de gas suelen ser muy bajas porque las turbinas de la bomba no toleran demasiada temperatura. Y en la recámara principal se puede usar un poco más alto pero nunca se llega a una relación estoico métrica también por el tema de la temperatura extrema.
 

baldusi

Colaborador
Para esto era la turbina Labala.? Qué NPSHR en la bba?
Las turbobombas de motores cohetes son lo mas extremo que existen. Pensa que la presión de entrada del sistema puede estar alrededor de los 4 a 5Bar, mientras que algunas de dos o tres etapas tienen salidas de alrededor de 650Bar.
La temperatura a la que trabajan las turbinas suele ser alrededor de los 700K a 800K y todo el motor tiene una relación peso potencia de hasta 180:1 (Si, no me equivoque con los 0s).
Claro que la vida util suele estar en el orden de 300 a 3000segundos. Son probablemente las máquinas mas extremas que hace el hombre y por eso es tan caro el acceso al espacio.

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no
el desarrollo que terminó siendo la turbina Labala eran trabajos para desarrollar Centrifugas para enriquecimiento d euranio en pilcaniyeu, (el metodo operativo con el que se logro a nivel experimental que se anunció en el 83 fue por Difusion Gaseosa).
Y es el que esta en uso.
 
Las turbobombas de motores cohetes son lo mas extremo que existen. Pensa que la presión de entrada del sistema puede estar alrededor de los 4 a 5Bar, mientras que algunas de dos o tres etapas tienen salidas de alrededor de 650Bar.
La temperatura a la que trabajan las turbinas suele ser alrededor de los 700K a 800K y todo el motor tiene una relación peso potencia de hasta 180:1 (Si, no me equivoque con los 0s).
Claro que la vida util suele estar en el orden de 300 a 3000segundos. Son probablemente las máquinas mas extremas que hace el hombre y por eso es tan caro el acceso al espacio.

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Gracias Baldusi, por tema NPSHR entra entonces como gas y no líquido el O2? Cómo se evitó cavilaciones?
 

baldusi

Colaborador
Gracias Baldusi, por tema NPSHR entra entonces como gas y no líquido el O2? Cómo se evitó cavilaciones?
Quizas no me explique bien. La turbina funciona con los gases calientes. La bomba centrifuga mueve solo liquido. Y el tema cavitacion es uno de los mayores problemas. Practicamente todas las bombas modernas tienen o bien una bomba centrifuga de "baja presion", que no tiene otro trabajo que evitar la cavitacion, o un impeller (no se el termino en español). Y luego la bomba propiamente dicha suele tener dos etapas.
Una de las razones por las que necesitan levantar tanta presion es que todo despues tiene menos presion que la salida de la turbo bomba. Pensa que tiene que enfriar el motor, mover la turbina y tener mas presion que la combustion de la recamara. Asi que con tantas perdidas necesitas levantar mucha presion inicial.
Y si, una de las cosas mas locas es que no tienen valvulas de inyeccion. Vos pensa que lo unico que evita que el flujo de la combustion se meta de vuelta en los inyectores es la propia presion de entrada. Pensado asi, la presion del oxidante y reductor al entrar en la recamara principal empujan la combustion para afuera. O sosotiene a todo el cohete. Pienses como lo pienses es brutal

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