TurbomquinasReferencia bsica:[1] Turbomquinas. Procesos, anlisis
y tecnologa. A. Lecuona y J. I. Nogueira, 2000. Editorial
Ariel.Para ampliacin:The Design of High-Efficiency Turbomachinery
and Gas Turbines, 2nded. D. G. Wilson, T. Korakianitis , 1998.
Prentice Hall.La informacin contenida en este documento sirve de
propsito exclusivo como apuntes para alumnos en
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prestigio. No obstante el/los autor/es no garantizan la exactitud,
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deapoyoaladocencia.Encasodedetectaralgnerror,rogamosnoslocomuniqueeintentaremos
corregirlo. Puede contener material con copyright por lo que su
reproduccin puede no estar permitida.Autores: Profs. Antonio
Lecuona y Jos Ignacio Nogueira,Dpto. De Ingeniera Trmica y de
Fluidos, Universidad Carlos III de Madrid.1 Turbomquinas. Cap. 4:
Actuaciones, A. Lecuona y J. I. NogueiraCaptulo 4:
Actuaciones.Objetivos:Tras estudiar, en captulos anteriores, el
comportamiento del flujo en el interior de las turbomquinas. Este
captulo se centra en el uso y desarrollo de las mismas, dando
respuesta a las siguientes preguntas generales:Cules son los
parmetros que definen el funcionamiento de una turbomquina cuando
cambia su estado operativo?Cmo son las curvas caractersticas de las
actuaciones cuando cambia el estado operativo?Qu fenmenos limitan
la envolvente de funcionamiento de una turbomquina?En que consiste
el surge o descarga de un compresor?En que consiste el bloqueo
snico de un compresor o de una turbina trmica?En que consiste la
cavitacin en una bomba o en una turbina hidrulica?Cmo se comparan
turbomquinas distintas?Cul es la turbomquina idnea para una cierta
aplicacin?Cmo se pre-dimensiona un diseo de turbomquina?2
Turbomquinas. Cap. 4: Actuaciones, A. Lecuona y J. I. Nogueira31.
Dependencia funcional y curvas caractersticas de bombas2. Similitud
entre bombas y ventiladores3. Dependencia funcional y curvas
caractersticas de turbinas hidrulicas4. Dependencia funcional y
curvas caractersticas de compresores5. Dependencia funcional y
curvas caractersticas de turbinas trmicas6. Lmites de la envolvente
de trabajo de un compresor y sistemas de arranque7. Lmites de la
envolvente de trabajo de una bomba8. Comparacin entre
turbomquinasndiceTurbomquinas. Cap. 4: Actuaciones, A. Lecuona y J.
I. NogueiraNOTAS: En este captulo,Se denominan E y S a las
secciones de entrada y salida de la turbomquina, sea mono o
multi-escaln.H y P se consideran positivos, tanto para bombas, como
para turbinas hidrulicas.D es el dimetro exterior del rotor o de
uno de los rotores si la mquina es multiescaln.4Esta dependencia
inicial puede establecerse en base a: Las variables que intervienen
en las ecuaciones de Navier-Stokesy sus condiciones de contorno.
Las ecuaciones de continuidad y cantidad de movimiento estn
desacopladas de la de energa (la temperatura no aparece). El menor
orden de magnitud del trmino de fuerzas gravitatorias frente a las
generadas por inercia o presin Dependencia funcional de las
actuaciones de una bombaTurbomquinas. Cap. 4: Actuaciones, A.
Lecuona y J. I. Nogueira{Dim.rotor, , , , , Modelo de bomba Q f Pn
D| | |= | |\ ( ), , , , , , Modelo de bombaE SQ f P P n D =
RgimenGeometraFluidoSi, adicionalmente, consideramos que en las
ecuaciones de Navier-Stokesslo aparecen diferencias de presin se
obtiene:1.- Dependencia funcional y curvas caractersticas de
bombasCaudal:ES5 Dependencia funcional de las actuaciones de una
bombaTurbomquinas. Cap. 4: Actuaciones, A. Lecuona y J. I.
NogueiraAdimensionalizando con n, y D, se obtiene:3 2 2 2, , Modelo
adimensional de bombaQ PnD nD nD| | = | \ ||
\|=3 2 2nDQD nP0,1 10'ReRe