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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA ESCUELA DE INGENIERIA EN ENERGIA
CURSO: TURBOMAQUINAS
VII CICLO SEMANA 1
CLASIFICACION y DEDINICION DE LAS
TURBOMAQUINAS
OBJETIVO
Clasificar, definir y conocer los fundamentos de las
Turbomáquinas.
BIBLIOGRAFIA
MATAIX, Claudio. 1982. Mecánica de fluidos y Máquinas hidráulicas.
Editorial Harla
26/02/2013 Ing. César L. Lopez Aguilar
26/02/2013 Ing. César L. Lopez Aguilar
Se denominan máquinas de fluido aquellas que
tienen como función principal intercambiar energía
con un fluido que las atraviesa. Este intercambio
implica directamente una transformación de
energía.
Si la máquina trabaja con un fluido incompresible
se le denomina Máquina Hidráulica.
Si la máquina trabaja con un fluido compresible se
le denomina Máquina Térmica
26/02/2013 Ing. César L. Lopez Aguilar
En el tanque 1, hay un
fluido, se desea
elevarlo a otro nivel.
Entonces hay que
suministrarle energía.
En la segunda figura..
26/02/2013 Ing. César L. Lopez Aguilar
El Elemento principal para clasificar una Máquina
hidráulica es el rodete, el cual intercambia la
energía mecánica en energía de fluido o viceversa.
Para el primer caso se le conoce como máquina
Generadora y en el segundo caso Maquina Motora.
De acuerdo al tipo de movimiento del rodete, las
máquinas hidráulicas se clasifican en :
1. MAQUINAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
(Máquinas Volumétricas)
2. TURBOMÁQUINAS (Máquinas de corriente)
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Para el primer caso, el elemento intercambiador de
energía cede energía al fluido o el fluido a él, en
forma de energía de presión creada por la variación
de volumen. Los cambios de dirección y el valor
absoluto de la velocidad del fluido no juegan papel
esencial alguno.
En las turbomáquinas, los cambios de dirección y el
valor absoluto de la velocidad del fluido juegan un
papel esencial.
En las turbomáquinas, el rodete siempre se mueve
en movimiento rotativo, en las máquinas de
desplazamiento positivo, el rodete pude moverse
tanto como con movimiento alternativo o rotativo
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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
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Rodete turbina de vapor Rodete turbocompresor
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BOMBASCENTRIFUGAS
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El principio de funcionamiento de las turbomáquinas
es la ecuación de Eulerc1 es la velocidad absoluta del fluido a la entrada del álabe
u1 = es la velocidad periférica.
Esta velocidad está en función
a la velocidad del motor , n
w1 = c1-u1 (vectorial)
Es la velocidad relativa a la
entrada, es decir es la velocidad
del fluido con respecto a la velocidad
del álabe. Esta ecuación
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PRIMERA FORMA DE LA ECUACION DE EULER
(Expresión Energética)
Yu = ±(u1 c1u – u2 c2u) m²/s²
Ecuación de Euler para bombas, ventiladores,
turbocompresores, turbinas hidráulicas, turbinas a vapor,
turbinas a gas. Signo + máquinas motoras, signo -, máquinas
generadoras.
Yu será la energía específica intercambiada entre el rodete y
el fluído.
En Turbomáquinas hidráulicas se prefiere utilizar la ecuación
de Euler en forma de altura.
Yu = ±(u1 c1u – u2 c2u)/g m.
C1u = componentes de c1 y c2 sobre u1 y u2
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SEGUNDA FORMA DE LA ECUACION DE EULER
(Expresión Energética)
Yu = ±(u1²- u2² + w1²- w2² + c1²- c2² ) m²/s²--------------- --------------- ---------------
2 2 2
SEGUNDA FORMA DE LA ECUACION DE EULER
(Expresión de alturas)
Yu = ±(u1²- u2² + w1²- w2² + c1²- c2² ) m²/s²--------------- --------------- ---------------
2g 2g 2g
ALTURA DE PRESION ALTURA DINAMICA
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GRADO DE REACCION
El grado de reacción de una turbomáquina se
refiere a como trabaja el rodete. Por ejemplo, en
una bomba se debe distinguir la altura de presión
que da la bomba y la altura de presión que da el
rodete de la bomba, Hp. La primera es normalmente
mayor que Hp, porque la bomba tiene además de
un rodete un sistema difusor, que transforma la
energía dinámica que da el rodete, Hd, en energía
de presión, que sumada a al energía de presión del
rodete, constituye la energía de presión que da toda
la bomba .
σ = Hp/Hu Hu = altura de Euler
0<Hp<Hu caso normal
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CLASIFICACION DE LAS TURBOMAQUINAS SEGÚN LA
DIRECCION DEL FLUJO EN EL RODETE
-Radial
-Axial
-Radio-Axial
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PRACTICA DOMICILIARIA N° 01
1. Defina con sus propias palabras, que es una
Turbomáquina.
2. Cual es la diferencia entre una turbomáquina y
una maquina de desplazamiento positivo.
3. Exponga mediante imágenes alguna máquinas
hidráulicas y su aplicación industrial.
4. Defina:
4.1 Ventilador de gas
4.2 Bomba Hidrostática
4.3 Turbina Hidráulica
4.4 TurboCompresor
4.5 Turbina a Gas
4.6 Compresor de aire de desplazamiento
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5. Completar el cuadro siguiente
A : Es motora o generadora B: Es hidráulica o Térmica
C: Es de Desplazamiento o Rotativa D: Fluido
MAQUINA DE FLUIDO A B C D
VENTILADOR DE HUMOS
BOMBA HIDROSTATICA
TURBINA HIDRAULICA
TURBOCOMPRESOR
TURBINA A GAS
TURBINAS A VAPOR
COMPRESOR DE AIRE TIPO DESPLAZAMIENTO
Fecha de presentación, la próxima semana, en PPT.
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5. Desarrollar los siguientes ejercicios:
19.1 y 19.2, pag. 407 de la bibliografía.
Fecha de presentación, la próxima semana, en PPT.