Lunes, 10 diciembre 2012
Ingeniería

Hacia los motores de detonación rotatoria

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Muchos aviones utilizan motores de turbina de gas para su propulsión. Motores basados en el mismo principio, aunque de diseño distinto, se usan en numerosos barcos para proporcionarles propulsión y electricidad. Incluso considerando que las futuras naves funcionen mediante un sistema de propulsión plenamente eléctrico, todavía podrán necesitar motores de turbina de gas que generen la electricidad para el sistema de propulsión y otros sistemas críticos. Así que diseñar un motor de turbina de gas que permita un bajo consumo de combustible es una alta prioridad para los investigadores.

Los motores de turbina de gas son atractivos porque se les puede construir en muchos tamaños (y potencias), permitiendo así satisfacer hasta los requerimientos más altos de energía. Además, son relativamente pequeños y autónomos, y bastante fáciles de mantener.

Muchos motores de turbina de gas usados hoy en día se basan en el ciclo termodinámico de Brayton, donde el aire es comprimido y mezclado con combustible, experimentando una combustión bajo una presión constante. Este concepto básico de diseño, adaptado convenientemente a cada caso, sirve tanto para generar electricidad como para propulsión.

A fin de mejorar de modo significativo el aprovechamiento de combustible de los motores de turbina de gas, hay que buscar más allá del ciclo de Brayton, y explorar ciclos alternativos.

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El equipo de Kazhikathra Kailasanath, Jefe de los Laboratorios para Física Computacional y Dinámica de Fluidos, adscritos al Laboratorio de Investigación Naval (NRL) de la Marina Estadounidense, cree que una atractiva posibilidad es usar el ciclo de detonación en lugar del ciclo de Brayton para alimentar una turbina de gas. El NRL ha estado a la vanguardia de esta línea de investigación durante la última década, y ha desempeñado un papel importante en el desarrollo de motores de detonación por pulsos.

El motor de detonación rotatoria es un concepto aún más atractivo y diferente para usar el ciclo de detonación a fin de obtener la mejor eficiencia de combustible.

Los investigadores del NRL, que ya están estudiando la física compleja de los motores de detonación rotatoria, creen que éstos pueden ser capaces de incrementar en un 10 por ciento la potencia generada, y de reducir en un 25 por ciento el consumo de combustible, con el consiguiente ahorro en el costo de éste.

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