Funzionamento di un motore a reazione

Nell’articolo di oggi andremo a vedere il cosa sia un motore a reazione, come esso funzioni ed i principali campi di applicazione. Buona lettura!

Principio di azione e reazione

Sicuramente avremo tutti già sentito parlare del principio di azione e reazione: ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria. Insieme al principio di inerzia e di proporzionalità, esso costituisce uno dei 3 principi della Dinamica, o Leggi di Newton.

Cosa vuol dire esattamente tale principio? Se una forza di una determinata intensità viene impressa in una direzione, la reazione che ne scaturirà sarà uguale in intensità (quindi, se la forza fosse stata di 100N, di 100N sarà la reazione) e contraria in direzione.

Possiamo trovare molti esempi pratici in merito: si pensi ad esempio al “rinculo” di una pistola, che non è altro che la reazione “uguale e contraria” alla forza di uscita del proiettile dalla canna della pistola. Si pensi inoltre ad una canna dell’acqua: se non viene tenuta in mano una volta accesa, la reazione la farà spostare all’indietro (e darà inizio al serpeggio che tutti noi immaginiamo).

Come funziona un motore a reazione?

Un motore a reazione segue appunto il principio sopra enunciato: viene “sprigionata” una forza in direzione opposta a quella di moto del veicolo.

L’esempio più classico che possiamo immaginare è il motore di un aereo o di un razzo: a differenza delle automobili, nelle quali la potenza viene trasmessa all’albero di trasmissione ed infine alle ruote come movimento rotatorio, in questo caso la potenza del motore viene espressa come “getto” in direzione opposta al moto. Solitamente lo “sprigionamento” è fisicamente costituito da un getto fluido (che può essere aria, acqua o gas).

Quali tipi di motore a reazione esistono?

Vi sono diversi tipi di motori a reazione, ciascuno dei quali avrà un funzionamento diverso. Ne troviamo sotto descritti alcuni:

  • Turbogetto: possiamo immaginarcelo come il motore di un aereo classico (anche se ormai rimpiazzato dal motore a turboventola, descritto più avanti). Immaginiamoci un compressore ed una turbina sull’albero principale del motore: l’aria entra, viene compressa dal compressore, viene scaldata (o meglio, viene iniettato del carburante e viene innestata una combustione) per venire poi rilasciata nella turbina. Nella parte finale abbiamo un ugello, nel quale vengono sprigionati i gas di scarico generando la propulsione. Parte dell’energia contenuta nei gas viene trasformata in energia meccanica dalla turbina, in maniera da poter alimentare il compressore.
  • Turboventola: è la versione moderna del turbogetto, solitamente installato sugli aerei di linea e sugli aerei militari. Rispetto a quanto descritto sopra, la turboventola è caratterizzata dalla presenza di una ventola davanti al compressore, azionata sfruttando parte della potenza generata dalla turbina. Tale ventola genera un secondo flusso d’aria (detto “flusso freddo”), ovvero non passante per il compressore e per la camera di combustione. Tale pratica rende il motore a propulsione più efficace del suo predecessore.
  • A razzo: è la tipologia di motore utilizzata solitamente nei veicoli spaziali. In questa tipologia di motori, abbiamo combustibile e comburente stivati (in pressione) in due serbatoi differenti (mentre nei 2 descritti sopra il comburente era l’aria contenuta nell’atmosfera). Essi vengono iniettati in una camera di combustione, che termina con un ugello. I gas generati dalla combustione, anch’essi in pressione, accelereranno all’interno dell’ugello fino a raggiungere velocità oltre quella del suono.
  • Idrogetto: utilizzato su imbarcazioni e moto d’acqua. Consiste in una pompa assiale (ovvero che riceve e rilascia acqua lungo l’asse di rotazione della girante) che comprime l’acqua in cui è immersa, emettendo un getto d’acqua che viene accelerato passando per un ugello, generando propulsione.

Conclusioni

L’articolo di oggi voleva dare una veloce infarinatura su quello che sono i motori a reazione. Spero sia stato di vostro gradimento, fatemelo sapere nei commenti.

Noi ci risentiamo nel prossimo articolo

Un saluto

Luca

Una risposta a “Funzionamento di un motore a reazione”

  1. Mi sarebbe utile conoscere il procedimento per calcolare l’accelerazione di un corpo dal peso di 15Kg provocata dalla spinta dell’aria che esce a 6atm da un ugello di diametro 6mm, cioè di sezione 0,28cmq… Mi sembra che 6atm esercitano una pressione sulle pareti pari a circa 6,2kg/cmq, che moltiplicati per 0.25cmq mi darebbero 1,74kg… è corretto? Come faccio a calcolarne la velocità se continuo ad applicare tale spinta? Non so se riceverò risposta, ma in ogni caso mi complimento per l’iniziativa del vs website, distinti saluti.

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