Todos os motores de turbina a gás são constituídos pelos mesmos componentes básicos. No entanto, a nomenclatura utilizada para descrever cada componente varia de fabricante para fabricante. As diferenças de nomenclatura reflectem-se nos manuais de manutenção aplicáveis. A discussão que se segue utiliza a terminologia mais comummente usada na indústria.
Existem sete secções básicas em cada motor de turbina a gás. Estas são as secções :
- entrada de ar;
- secção do compressor ;
- secção de combustão ;
- secção da turbina ;
- secção de escape;
- secção de acessórios ;
- sistemas necessários para o arranque, a lubrificação, o fornecimento de combustível e fins auxiliares, como o gelo, a refrigeração e a pressurização.
Outros termos que são ouvidos frequentemente são seção quente e seção fria. A secção quente de um motor de turbina inclui as secções de combustão, turbina e escape. A secção fria, por outro lado, inclui a entrada de ar e a secção do compressor.
Vidéo de General Electric
Na turbina de rotor de um estágio, a potência é desenvolvida por um único rotor de turbina, e todas as peças acionadas pelo motor são impulsionadas por esta única roda. Esta disposição é utilizada nos motores em que predomina a necessidade de baixo peso e de compacidade. É a versão mais simples do motor turborreator pur.
Na turbina de rotor de um estágio, a potência é desenvolvida por um único rotor de turbina, e todas as partes acionadas pelo motor são impulsionadas por esta única roda. Esta disposição é utilizada nos motores em que predomina a necessidade de baixo peso e de compacidade. É a versão mais simples do motor turborreator puro..
Em um motor a reação multicorpo, cada corpo tem seu próprio conjunto de etapas de turbina. Cada etapa da turbina aciona seu compressor associado.
O conjunto de compressor e turbina (em vermelho, em baixo) é o acoplamento N2.
O conjunto de compressor e turbina (em cinza) é o acoplamento N1.
As duas ligações estão ligadas por eixos de transmissão diferentes e têm velocidades diferentes.
Abaixo está uma turbina de vários estágios.El conjunto de compresor y turbina (en rojo, abajo) es el acoplamiento N2.
El conjunto de compresor y turbina (en gris) es el acoplamiento N1.
As duas ligações estão ligadas por eixos de transmissão diferentes e têm velocidades diferentes.
Abaixo está uma turbina de vários estágios.
Em um motor turbofán com ventilador, a grande quantidade de ar que passa pelo fluxo secundário acelera ligeiramente e vem a "envolver" o fluxo primário fortemente acelerado, reduzindo assim o ruído.
O turbopropulsor é uma turbina a gás que aciona uma hélice semelhante às utilizadas nos motores alternativos, mas com uma caixa de velocidades maior para conseguir a maior redução. A hélice e o compressor podem ser acionados pela mesma turbina ou por turbinas separadas, uma turbina compressora e uma turbina de carga, como no caso da turboegem.
Uma típica pá de rotor que mostra o contorno torcido
As pás do rotor são de secção aerodinâmica e são normalmente concebidas para proporcionar um gradiente de pressão ao longo do seu comprimento, de modo a garantir que o ar mantenha uma velocidade axial razoavelmente uniforme. A maior pressão para a ponta equilibra a ação centrífuga do rotor sobre a corrente de ar. Para obter estas condições, é necessário "girar" a pá desde a raiz até a ponta para obter o ângulo de incidência correto em cada ponto.
Método de fixação das lâminas ao disco
Método de fixação das lâminas à caixa do compressor
Uma câmara de combustão deve ser capaz de permitir que o combustível queime eficazmente numa vasta gama de condições de funcionamento sem uma grande perda de pressão. Além disso, em caso de extinção da chama, deve ser possível reacendê-la. Para realizar estas funções, os componentes do tubo da chama e do pulverizador do bico devem ser mecanicamente fiáveis..
Existem três tipos principais de câmaras de combustão que são utilizadas em motores de turbina a gás. Trata-se da câmara múltipla, da câmara tubo-anular e da câmara anular.
Uma câmara de combustão independente
Um estágio de turbina consiste de um distribuidor fixo ou pá do estator, seguido de uma pá móvel ou rotor.
A caixa de velocidades externa contém os acionamentos dos acessórios, o acionamento do motor de arranque e proporciona uma face de montagem para cada unidade de acessórios. Está também prevista a possibilidade de rodar o motor manualmente, através da caixa de velocidades, para fins de manutenção. A figura seguinte mostra as unidades acessórias que normalmente se encontram numa caixa de velocidades externa.