Turbomaquina termica

Universidad Nacional Experimental
“Francisco de Miranda”
Complejo Académico El Sabino
Área de Tecnología

[pic]

0006-0018-19-018-7000100⇒ deposito a intensivo

Autores.

Miguel Soler C.I.: V- 16.278.070
Darwin Rodríguez C.I.: V-16438301
Alexis Rossell C.I: V-17499715

Punto Fijo 23 de julio de 2010
Introducción

Las turbomáquinas que emplean los efectos centrífugos paraincrementar la presión de un fluido llevan en uso más de un siglo. Las primeras maquinas que utilizaron este principio fueron, sin duda, las bombas hidráulicas, seguidas posteriormente por ventiladores y soplantes. Hay constancia de que se utilizó un compresor centrífugo en uno de los primeros motores de propulsión a chorro de aviación. El desarrollo de los compresores centrífugos continuó a mediadosde los años 50 en este campo, pero mucho tiempo antes se había hecho evidente que, para los motores cada vez mayores requeridos para la propulsión aérea, eran preferibles los compresores de flujo axial. No solo el área frontal (y resistencia) era menor en motores que utilizaban compresores axiales, sino también el rendimiento para las mismas exigencias era mejor en un 3 o a un 4%. Sin embargo,con gastos másicos de aire muy bajos, el rendimiento de los compresores axiales cae fuertemente, el conjunto de los álabes ocupa poco volumen y es difícil fabricarlos correctamente, entonces la ventaja se inclina, pues, hacia los compresores centrífugos.

A mediados de los años 60 la necesidad de helicópteros militares avanzados impulsados por pequeñas turbinas de gas originó un desarrollo másrápido de los compresores centrífugos. Los avances tecnológicos hechos en este terreno suministraron un estimulo a los diseñadores en un campo mucho más amplio de aplicaciones que el de los compresores centrífugos existentes, por ejemplo, en pequeñas turbinas de gas para vehículos y aviones comerciales, tanto para turbosobrealimentadores de motores diesel, plantas de procesos químicos, suministro deaire a talleres de fábricas y plantas de aire acondicionado a gran escala, etc. Recientes datos de funcionamiento de pequeños compresores centrífugos de un solo escalonamiento citan rendimiento total a estático del 80 al 84% para relaciones de compresión entre 4 y 6 a 1. Se han alcanzado mayores relaciones de compresión con un solo escalonamiento pero con un rendimiento reducido, y para pequeñasgamas de flujo de aire, por ejemplo, Schorr y otros diseñaron y ensayaron un compresor centrífugo que daba una relación de compresión de 10 a 1 y un rendimiento del 72%, pero con un rango de flujos, de aire de solo el 10% para la velocidad de giro de diseño.

✓ Compresor Centrifugo

Es una turbo máquina térmica motora que aumenta la presión de un fluido compresible gaseoso reduciendoel volumen especifico del mismo, el compresor centrifugo consta de un rotor o rodete que gira dentro de una carcasa provista de aberturas que permiten tomar el aire (o cualquier fluido gaseoso) en sentido axial y arrojarlo a gran velocidad en sentido radial, el rotor es el elemento que convierte la energía mecánica del eje en cantidad de movimiento y por tanto en energía cinética del fluido. En lacarcasa se encuentra incorporado el elemento que convierte la energía cinética en energía potencial de presión (el difusor) completando así la escala de conversión de energía. El difusor puede ser del tipo de paletas sustancialmente radiales, o de caracol.

✓ Principio de Funcionamiento

El impulsor es girado a alta velocidad por una turbina que está acoplada a este, a través de unaflecha y por el aire de entrada que continuamente está fluyendo hacia el centro del rotor. El aire entra al ojo de la tobera de admisión en dirección axial hasta alcanzar la parte central del impulsor, el cual lo obliga a un recorrido radial hacia afuera por los ductos divergentes entre alabes, ganando así presión tanto por efecto de la acción centrifuga como por el cambio de velocidad...