TURBOMAQUINAS EM221 PROF.: ING. AREVALO DUEAS ANTONIO

TURBOMAQUINAS EM221 PROF.: ING. AREVALO DUEAS ANTONIOCICLO 2014-1

DESARROLLO DEL TEMARIO DE LA TERCERA PRCTICA

1. MAQUINAS AXIALES CARACTERISTICAS Sabemos que una forma de clasificar las turbomaquinas es de acuerdo con la forma que presenta el fluido proyectado a travs del rotor, decimos que es axial si cuando la trayectoria del fluido es fundamentalmente paralelo al eje de rotacin

En la fig. 1.1 se muestra una bomba o un ventilador axial tpico. En estas mquinas se distinguen usualmente un conducto (convergente o cilndrico) de entrada, el rotor, labes difusores, el difusor y un codo. De estos elementos pueden no presentarse, en algunos diseos, los labes difusores y el codo.ELEMENTOFUNCION

Conducto convergente de entradaOrientar el flujo para lograr una la distribucin de velocidad en la entrada del rotor.

RotorIncorporacin de energa mecnica al fluido.

Alabes difusores Reduccin de la velocidad absoluta del flujo.

Difusores Reduccin de la velocidad absoluta del flujo

CodoCambio de direccin del flujo.

En las mquinas axiales los labes no se consideran formados por conductos o canales, sino como perfiles aerodinmicos inmersos en el seno de una corriente fluida, experimentando la influencia de unos sobre otros.2. GRAFICAS H-Q DE MAQUINAS AXIALES

La curva caracterstica terica altura- caudal es una lnea recta cuya ordenada en el origen es u2 /g, as que la altura a caudal nulo varia con el radio mientras que para el caudal de diseo las alturas debern ser iguales. Se muestran en la fig. 2.1. Para caudales menores al de diseo de las lneas de corriente perifricas proporcionan una altura mayor que las lneas medias e interiores o, dicho de otro modo, las lneas de corriente perifricas dan mayor caudal para una misma altura que las lneas medias.

Fig 2.1 Curva caracterstica terica altura- caudalEn la fig. 2.2 pueden observarse las curvas caractersticas reales de altura, potencia y rendimiento en funcin del caudal. Son curvas medias experimentales que dependern de la forma en que se homogenecen las lneas de corriente en la maquina.

Fig 2.2 Curva caracterstica reales de una bomba axialEn las curvas de altura y potencia destaca la existencia de tres zonas: descendente ascendente (e inestable en ocasiones) y nuevamente descendente.En esta ltima zona es donde se encuentra el punto ptimo de funcionamiento con caudal Q*. El tramo BC de la fig 2.2, cuando existe, corresponde en general a la aparicin de despegues de la capa lmite en la zona ms cargada de las palas. La parte AB aunque corresponde a una zona estable, presenta muchas veces un funcionamiento mecnico ruidoso y la aparicin, adems de vibraciones. Por ello, la parte de funcionamiento aconsejable se encuentra a la derecha de C.

3. TRIANGULO DE VELOCIDADES DE ROTORES AXIALES

En la figura 3.1 se representa una bomba axial as como el desarrollo del cilindro medio de dimetro dm para el rotor y para la corona directriz siguiente y los tringulos de velocidades

Fig 3.1 Bomba axial y triangulo de velocidades

En condiciones de diseo, el triangulo de entrada es rectngulo, tal como se ha representado en la figura. Detrs del rotor suele haber siempre una cascada de alabes cuya misin es eliminar la componente tangencial de la velocidad.

El teorema de Euler en una de sus formas alternativas:

Como los tringulos de velocidades vienen dados por la cascada, sabremos si se trata de bomba o turbina mirando que velocidad es mayor segn la fig 3.2

Fig 3.2 como w1>w2 se trata de una bomba

Normalmente los tringulos de velocidades de las bombas axiales se dibujan juntos como en la fig. 3.3 ya que la velocidad de arrastre y la componente meridional de la velocidad absoluta son iguales a la entrada y a la salida

Fig. 3.3 Tringulos de velocidades de una bomba axial

Si se desea un incremento de presin que sea razonable las velocidades relativas han de ser grandes, y para ello 1 y 2 han de ser moderados.

Bibliografa

http://www.gimf.us.es/documentos/docencia/MaquinaHidraulica/006%20MH%20tema6%20-%20Maquinas%20axiales.pdf

http://www.fing.edu.uy/imfia/cursos/maq_flu_1/teorico/7-Axiales.2009.pdf

Maquinas hidrulicas del autor URBANO JESUS SANCHEZ DOMINGUEZ