Turbinas Axiales
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1Turbinas Axiales
Prof. Miguel ASUAJEProf. Miguel ASUAJEMarzo 2012
Contenido Generalidades
A li i d l d bi i l Anlisis de la etapa de una turbina axial
Triangulo de Velocidades y Etapa Normal
Trabajo de una Etapa
Diagrama de Mollier
Grado de Reaccin
Rendimiento y Prdidas de una etapa
Anlisis de los componentes de prdidas
Diseo
Funcionamiento fuera del punto de Operacin
-
2Una Turbina a Gas es un motor diseado para convertir la energa de un combustible en
GeneralidadesRecordemos que..
Una Turbina a Gas es un motor diseado para convertir la energa de un combustible enenerga mecnica til en un eje y/o en impulso en un chorro.
Suscomponentesprincipales:
Compresor
Cmara de Combustin
Turbina
TurbinasaGas
Generalidadesy adems, son empleadas
Para generacin de energa (plantas trmicas)
Para propulsin area
Para abastecimiento de calor
Para turbocompresores http://www.taringa.net/posts/celulares/1833096/newringtoneelavionparamovil.html
Turbinadeavin
Para aeromodelismo (nanoturbinas)
p
-
3Anlisis de la Etapa de la Turbina Axial
Veamos entonces cmo funciona la turbina de tipoVeamos entonces cmo funciona la turbina de tipoaxial dentro de todo el conjunto de la Turbina aGas. Es decir, se hablar de la turbina de laturbina
Rejilla, labes rotor cmara de
Combustible
TAG: Ciclo Abierto
labes, rotor, estator..???
cmara decombustin
Aire Productoscombustin
Compresor Turbina
WC WT
QCWN
Etapa de una Turbina AxialEn una turbina axial el flujo entra a una corona de labes fijos (estator)
t t b t l id d di i l
Estator
que actan como toberas que aumentan su velocidad y direccionan elflujo para pasar al Rotor. De esta forma se establece que la etapa de unaturbina axial esta conformada por una etapa de un Estator y una etapade un Rotor, que corresponden al paso desde el 1 hasta 3.
1
El estator acelera el flujo y lo direcciona hacia la entrada del rotorEstator
Rotor 2
3
entrada del rotor.
El rotor aprovecha la velocidaddel flujo y lo redirecciona paragenerar sustentacin en cada alabey transmitir potencia a un eje.
-
4Anlisis de la etapa de la turbina
Tanto el rotor como el estator, estn compuestos por labesdispuestos uno al lado del otro de manera circular.
Si extendemos el conjuntoconjunto
Se vera como muestra la figura
Rejilla de labes
Nomenclaturalabes en rejillas
b = cuerda axiall dl= cuerda1 = ngulo tangente lnea de centros en la entrada2 = ngulo tangente lnea de centros en la salida1 = ngulo del fluido en la entrada2 = ngulo del fluido en la salida
s
1
c111
i
b
Flujo de Entrada c1
ll
salidai= 1 - 1 Incidencias = Paso (distancia entre dos alabes)= 1 - 2 Deflexin = 1 - 2 Curvatura = 2 - 2 Desviacin
2c2
22
Flujo de salida c2 (promedio)
-
5Premisas en el estudio de una Turbina Axial
Anlisis bidimensional o quasi-2D. La velocidad en la direccin radial es igual ga cero. i.e: flujo paralelo al eje
Se estudian en el plano medio del labe (representativo de la etapa)
o Si la relacin de envergadura respecto a la cuerda no es grande
Infinitos labes
Rgimen permanente
Flujo Incompresible
Tringulos de Velocidades
1Cr
Si se considera una etapa normal, seXY+
1
2Wr
r 2Cr
22
Estator
pueden Solapar los tringulos a laentrada y salida del rotor:
22
2Wr 2
Cr
3Wr
3Cr
33 XC
r
X+
3Cr3W
r
Ur
33
URotor
2
Ur
-
6Etapa Normal
Las Velocidades absolutas de entrada y de salida son iguales en magnitud y en direccin
Por continuidad
1 3 =ctte
31 CCrr =
1 1 2 2 3 3
1 2 3
X X X
X X X
AC A C A CC C C
Considerando ctte
A ctte Es cierto?
Etapa Normal
Como C1 = C3 en todas lasetapas, la ALTURA de loslabes en cada etapa debeaumentar gradualmentepara compensar ladisminucin de densidad ycompensar la ecuacin decontinuidad!!!
-
7Transferencia de EnergaROTOR
Ecuacin de Euler
31 2Estator Rotor
3322 CUCUw =En su forma ms general tenemos que:
En una turbina Axial U2 = U3 = U. Basndonos enel triangulo de velocidad a la salida del rotor, nosqueda:
( )3 0yC C1 expansin en el estator
Rotor
P2 = P3 presin constante en el rotor.W3 < W2 no hay expansin. La disminucin de la velocidad es
h01
1
03
02
Rotordebida a la friccin.
h3 > h2 No hay expansin. El aumento de entalpa es debido a la friccin.
Ligeramente negativo s
2
3
03
2s
-
12
Grado de Reaccin (R)R=0 32 hh =Etapas de accin: La cada de
entalpa en el rotor es igual a ceroentalpa en el rotor es igual a cero
232323 0)(2 ==== tgtgtgtg
UCxR
32 WW =
As mismo Como h02rel =h03rel y h2=h3 entonces W2=W3
102rel 03relh
C2
C3W2
W3
U2
3
1
232s
3s3ss
s
Grado de Reaccin=0Transformaciones Energticas
Turbina axial de accin con entalpa constante en el rotorLa variaciones de presin velocidad absoluta velocidad relativa yR=0La variaciones de presin, velocidad absoluta, velocidad relativa yentalpa en el estator y rotor para R=0, estn representadas en lasiguiente figura:
P1h1
PC2
W2 W3
Estator Rotor
C1
h
C
W2
P2
h2
W3
P3C3h3
-
13
h
Grado de ReaccinTurbina axial de reaccin0C1 expansin en el estator
Rotor
h2 >> h3 disminucin de entalpa enel rotor debido a la expansin.
W3 >> W2 aumento de la velocidad
s
3
03Rotor en el rotor debido a la expansin.
P2 >> P3 disminucin de la presinen el rotor debido a la expansin
Frecuentemente R=0.5
Grado de ReaccinTurbina axial de reaccinCuando R=0.5, implica:
23 )(221
21 += tgtg
UCx
Cuando R 0.5, implica: Tringulo de velocidades
es simtrico h1-h2=h2-h3 2=3 3=2
=
h
1
2W3C2
23
2323 )(20 == tgtg
UCx
23 yy CW =
=
s
3
U
W3
W2
C2
C3
32
Tringulo de velocidades y diagrama de Mollier para R=0.5
-
14
Cuando R=1, implica:
Grado de ReaccinTurbina axial de reaccin ( )23211 += tgtgU
CxCuando R 1, implica: 2=3 El trabajo es realizado por el rotor La cada de entalpa en el estator
es igual a cero:
C2 W3
2323 0 == tgtg23 yy CC =
h
21 hh =
W2
U
C3
2 3
s
Grado de Reaccin (R)Una diferencia de presiones considerable entre la entrada y la salidade los labes mviles relacionada directamente con el grado dede los labes mviles, relacionada directamente con el grado dereaccin, genera una fuerza sobre el disco de la turbina paralela a sueje que es transmitida a los rodamientos. Se considera entonces:
R 20 a 30 %Etapas de media presinR 4 a 5 %Etapas de alta presin
Generalmente para turbinas de alta capacidad: R 45 a 60 %p p
R=50% Etapas Parson
UW3r
Uc3r 33
UW2r
Uc2rEtapas con R=0,5, tienen
Igual perfil aerodinmico, labes fijos y mviles
-
15
Grado de Reaccin (R)Diagrama de Etapa Turbina Axial para R=0 y R=0,5
R=0.5R=0
Los Tringulos de Velocidades y Grado de Reaccin
Analizando los factores que d i l f d l
Wy2/U Wy3/U
Cy3/U Cy1/U1
W2/U
C2/U W3/U
C1/U31
22 NR
hh 2Uhhhhh
determinan la forma del triangulo de velocidades se puede ver que su forma es definida por Cx, C y U y Considerando la definicin de y se tiene que:
UWW
UCC
UWWWW
R yyyyyyyy2
)(2
)(1
2))(( 2323
22323 =+=+=
Por Definicin:31
32
hhhhR
= 0310301 Uhhhhh ===)(
21
22
32
32 yy WWhh =
-
16
De manera similar RCy +12 RWy +3 RWy2
Los Tringulos de Velocidades y Grado de Reaccin
De manera similar RU
y += 12 R
Uy +=
2
La velocidad de salida en el estator
y el rotor
222
222
2 )12
( RU
CUC
UC yx ++=
+
=
222
322
3 )2
( RU
WUC
UW yx ++=
+
=
RU
y =2
2UUU
++++++=
RN
TT
RR
2222 )2
()12
(211
1La eficiencia se transforma en:
El resto de los elementos de los tringulos de velocidades tambinpueden ser expresados en trminos de y R
Los Tringulos de Velocidades y Grado de Reaccin
pueden ser expresados en trminos de , y R
+
=
12
1
Rarctg
+
=
12
2
Rarctg
=
R
arctg 2
+
Rarctg 2
= arctg2
= arctg3
++=+=
22
221
)1(4
RarctgS
+=+=
22
232
4R
arctgR
-
17
Accin vs. Reaccin
En cuanto al rendimiento
+++
+++=
+=
RS
TT
TT
RR
Prdidas
22
22
21
2211
11
1Suponiendo recuperada la carga de velocidad de la ltima
etapa
RS
R =
= 5,0
Buscando el grado de reaccin ptimo para un mismo punto de operacin
0,
=
RPrdidas Una etapa de
Reaccin tendr mejor rendimiento que una etapa de
accin
Accin vs. Reaccin 0.5En cuanto a la Velocidad Perifrica
R
RS RR
,
22
22
21
221
+++
++
Buscando el factor de carga ptimo para un mismo punto de operacin
211
02
2
2
==
==
RU
h
RU
h
un mismo punto de operacin
Para el mismo salto de entalpa de accin tendr menor velocidad perifricaque una etapa de reaccin
-
18
Accin vs. Reaccin 0.5Varios aspectos
En las etapas de accin las prdidas intersticiales son prcticamente En las etapas de accin las prdidas intersticiales son prcticamente nulas. En las turbinas de reaccin se requiere por lo general dispositivos de sellado para reducir las prdidas
Debido a la expansin fuerte en el estator del escalonamiento de accin frente al de reaccin, la temperatura de entrada al rotor de la etapa de accin es ms baja. Ventaja sobre todo en las primeras etapas de turbinas a gas
La diferencia de presiones en las turbinas de reaccin generan empujes. Se soluciona con turbinas con flujos contrapuestos
Los labes de una etapa de reaccin 0.5, son iguales para el estator y el rotor
Las etapas de accin son utilizadas cuando se requiere trabajar con admisin parcial
Casos Particulares
-
19
tt de una etapa con R=0 ( ) ( ) 1
Del triangulo de velocidades podemos decir que: 3
22323 20)(2 tgtgtg
UCxR ====
( ) ( )( ) ( )
1tantan
1tantan
33
22
33
22
=+=
=+=
UWCUWC
yy
yy
)()( 32322 tgtgtgtgUw +=+==
Si R=0
2
2
2Wr
Ur
2Cr
3Wr
3Cr3
2U
( )
+=
12tan 2
Con esta ltima expresin y las deducciones del triangulo develocidades hechas previamente obtenemos que:
( )
=
12tan 3
tt de una etapa con R=0 ( )
+
2
12Del triangulo de velocidades.
De esta forma:
( ) ( ) ( )( )
+=+=== 222222222222 21tan1secsec XXXX CCCCCC
22C
r3Wr
33
( ) ( )( )
+=+==2
23
222333 2
1tan1sec XXX CCWCW
CW +1 22
+++
++=
22
22
21
22111 NRtt
22W
rUr 3C
rW
CW NRtt
++=2
11 23
-
20
tt de una etapa con R=0
Turbinas Axiales sin rotacin inter-etapas
C1
C2
UW2
22
22 )(hhhh
Estator C2
U
W22
2 W3 3
C3 S = C1/U R
W3 3C3
U
2
22
23
0301
32
31
32 )(5.0U
WWhhhh
hhhhR
==
=
21 =R
Rotor
-
21
El resto de los elementos de los tringulos de velocidades tambinpueden ser expresados en trminos de y .
Turbinas Axiales sin rotacininter-etapas
pueden ser expresados en trminos de y .
== arctgS2
= 12 arctg
= 1
3 arctg 32 +=R222 +=
UC 123 +=
UW
[ ]RNTT
1211
1222 ++++
=Lo cual cambia la eficiencia
Turbinas Axiales sin rotacininter-etapas
[ ]TT 11= [ ]RNTT
1
211 222 ++++
Derivando respecto a la expresin resaltada se puedeobtener que
N
R
N
Ropt
++= 2)1( Asumiendo 1
N
R
NN N
12 2 += opt
-
22
ts de una etapa con velocidad Axial a la SalidaAsumiendo T2=T3, podemos decir que:
222 ( ) ( )( )1secsec2
12
11 22
32
21
22
23 +++=
+++=
NRNR
ts WCCW
22
2Wr
2Cr
3Wr
3Cr3
03 =Para una etapa normal:( ) ( ) ( )322 tantantan =( ) ( ) 23232 11tan1sec +=+=
Ur( ) ( ) 233
( ) ( ) 22222 1tan1sec
+=+=
[ ] [ ]{ }2222 12111 +++++= NRts
ts de una etapa con velocidad Axial a la Salida
-
23
tt de una etapa con R=50% Para una etapa normal, asumiendo T2=T3, podemos decir que:
wCW NR
tt ++=
211
22
23
Del triangulo de velocidades a la salida del rotor podemosdecir que:
( ) ( ) ( )( )3223222333 tan1seccos +=== XXX CCWWC ( ) ( ) ( )( )33333 XXXSi el grado R=0.5 N= R= y C2=W3, obtenemos:
( )( )
+++=++=
22
32
2
2111tan111
tt
50 % de Grado de Reaccin
Por Definicin 5.032 == hhhhR 2132 hhhh =
31 hh 2132La cada de entalpia es la misma en el rotor y en el estator
C22 W3 1
W = C
C2
UW2
2
3
C3
1
3Cx R S
C1C2W3W2
El tringulo de Velocidades es Simtrico
-
24
50 % de Grado de ReaccinRealizando las mismas consideraciones que en el triangulo develocidades anterior se tiene queq
C2/U
1W2/U
22
W3/U
C3/U
13
R S
(1)/2 (1)/2)
21(21
== arctg)21(32
+== arctg
2232 )1(41 ++==
UW
UC 2223 )1(
41 +==
UW
UC
=+==
2
221
411
arctgSR
tt de una etapa con R=50%
-
25
Estimacin del Rendimiento de una Etapa
etapaladesaliday entradalaentrereal Trabajoetapa la de saliday entrada la entre ideal Trabajo
pyj=
03ss01
0301
hhhh
=
Basndonos en el diagrama de Mollier:
CCCSuponiendo que , obtenemos:ssCCC 331 ==
3ss1
31
hhhh
=tt
Eficiencia total a total(C3 es aprovechado por algo;
ej. por la siguiente etapa)
Rendimiento de una EtapaPodemos reescribir el rendimiento de la siguiente manera :
Irreversibilidades en el estator
( ) ( ) ( )3ss3s3s33131
hhhhhhhh
++=tt
Irreversibilidades en el rotor
1Por otra parte sabemos que:
dpdhTds 1
Para una lnea de presin constante:
( )( )ss
sssssss
ssThhssThh
sTh
22222
33333
==
=33 TT s
-
26
Rendimiento de una EtapaDel diagrama de Mollier podemos decir que:
P01P02
h
Por lo tanto, si dividimos las ltimas dosecuaciones de la lamina anterior nos queda:
( ) ( )ssss ssss 2233 =
( )ssss hhTThh 22
2
333 =
P1
P2
01
1
2s
P3
02P02rel
02r el 03 rel
P03rel
3
2
P03
03ss
03s
2
21c
2
22c
03
2
23c
2
23W2
22W
Finalmente podemos expresar el rendimiento:
2
3ss
3s3
s
( ) ( ) ( )sstt hhhhTThh
hh
33222
331
31
++=
Irreversibilidades en el estator ( )shhTT
223
Rendimiento de una Etapa
Es posible relacionar las prdidas en el rotor y el estator con la energacintica asociada a la salida de cada una de estas coronas de labes
( )shh 33 Cmo determinamos las prdidas?
Irreversibilidades en el rotor
T2
1
Rs Whh 2333 21=
Ns Chh 2222 21=
Nozzle
Rotor
-
27
Rendimiento de una EtapaReemplazando estos dos ltimos coeficientes en la expresin derendimiento previamente presentada obtenemos:
( ) ( )1
31
2
322
23
2
322
2331
31
21
21
21
++=
++=
hhT
TCW
TTCWhh
hh NR
NR
tt
1 T
rendimiento previamente presentada, obtenemos:
Rendimientototal a total
Cuando y 0, ntt 1
( )312
12
322
23
21
+
+
+=hh
CTTCW NR
ts
Rendimientototal a esttico
R N
Rendimiento de una EtapaCuando se requieran unas primeras aproximaciones en mquinasen las cuales el cambio de temperatura esttica en el rotor nos es
( )1
31
22
23
21
++=
hhCW NR
tt
1
en las cuales el cambio de temperatura esttica en el rotor nos esmuy grande, la relacin T3/T2 puede aproximarse a 1, resultandoas:
Rendimientototal a total
Cmo determinamos los coeficientes y ?
( )1
31
21
22
23
21
+++=hh
CCW NRts
Rendimientototal a esttico
R N
-
28
Correlaciones de SoderbergPara estimar estos coeficientes de prdida, Soderberg recolectgran cantidad de data de pequeas turbinas (convencionalmentegran cantidad de data de pequeas turbinas (convencionalmenteconstruidas); relacion el rendimiento global con las prdidasen cada una de las coronas de labes y logr determinar queson funcin directa de la geometra del perfil en la rejilla y delnumero de Reynolds.
= Re,,,,lt
bh
lSfNR
ReynoldsPaso
Cuerda Relacin de Aspecto
Relacin de Espesor
Parmetros geomtricosRelacin Paso Cuerda:s
Relacin de Aspecto:lS
bH
lH
btmax
Relacin de espesor:
b
ltmax
-
29
Zweifel
Valor ptimo de S/b para turbinas(Criterio de Zweifel)
Demostr que la eficiencia de en una corona del b i fl i d l l d S b
( ) 2221 costantan2 +
=bS
T
labes esta influenciada por el valor de S y b.
Luego de experimentos de rejillas de turbinas, encontr que lasprdidas mnimas se encuentran cuando (coeficiente de cargaaerodinmica) toma un valor de 0.8:
T
idT Y
Y=Donde: b
A partir de esta condicin y para valores especficos de ngulosa la entrada y salida de un perfil se puede determinar el valoroptimo de S/b.
idCoeficiente de carga
Aerodinmica
Correlaciones de SoderbergPara etapas diseas usando el criterio de valor ptimo deZweifel Soderberg a partir de sus experimentos sobreZweifel, Soderberg a partir de sus experimentos sobrediversos tipos de turbinas, logr encontrar que los coeficientesde prdidas para el rotor y el estator vienen dador por:
2*
10006.004.0
+= N
2*
10006.004.0
+= R
l d dLas ecuaciones anteriores son validas siempre y cuando:
510Re =3=bH
2.0max =l
t
Cumpliendo estas condiciones Soderberg permite estimar el rendimiento con desviaciones menores al 3%
-
30
Correlaciones de SoderbergEn las ecuaciones anteriores represental d fl i d l fl id d d l
Nla deflexin del fluido en cada una de lasrejillas de labes.
R
21 +=N 32 +=RCuando no se conozca la deflexin podemos aproximarla a la curvatura:
32 +=N 32 +=REstos ngulos son propios del perfil!!
Estas correlaciones, y todas las correlaciones de Soderberg, se adecuan correctamente cuando 120
Variaciones de las Correlaciones de SoderbergSi tmax/l 0.20 No hay grandes cambios de
e de
pr
dida
,
Coeficiente de Prdidas vs Deflexin
Coe
ficie
nte
Deflexin, ,
-
31
Variaciones de las Correlaciones de SoderbergSi la Relacin de Aspecto H/b 3
+=++
Hb
N
N 021,0993,011
*1
Estator:
( ) 1021,0993,01 *1 ++= HbNN Rotor:
+=++
Hb
R
R 075,0975,011
*1
( ) 1075,0975,01 *1 ++= HbRR
representan los coeficientes de prdidas para nmeros de Reynolds de 10511 RN y
Variaciones de las Correlaciones de SoderbergSi Nmero de Reynolds 105
222Re hDc=
HSHS
PA
Dmojado
flujoh 2cos2
cos44
2
2
+==
Estator: 1Estator:
Rotor:
1
45
2 Re10
NN
=
1
41
5
2 Re10
RR
=
-
32
=TT 222211
Grado de ReaccinINFLUENCIA EN EL RENDIMIENTO
++++++ RN RR 2222 )
2()1
2(
211
Derivando respecto a R la Expresin se puede obtener que el gradode Reaccin optimo es 0.5 para todos los factores de carga y flujo.
Procediendo de igual manera se puede obtener el factor de cargaoptimo.p
)1(5.02 2 ++= RRopt 14 2 += opt
24 2 += opt
Para R = 0.5
Para R = 0
510Re = 4.0==UC X3=
bH
2.0max =l
t ( )32 yy ccUw +=Grado de ReaccinINFLUENCIA EN EL RENDIMIENTO
0.8
0.9
1.0tt
=1=2
3
=0.4H/b=3.0Re=1E5tmax/l=0.2
U
b l
UCyCy
R2
)(1 23
+=
UCy
UwR 222
1 +=
f
tt
R
0.7
0.6
1 1/2 0
ts=3 tt no se ve afectado por los valores
de R, a diferencia del ts quien estadirectamente relacionado con R y
Si U ttSi U ts
ts
R
-
33
Grado de ReaccinINFLUENCIA EN EL RENDIMIENTO
Eficiencia total-a-esttica vs grado de reaccin
Anlisis de las prdidas dentro de la Turbina
El flujo a travs de los labes en una turbina es complejo. Sin embargo es posibleidentificar diferentes procesos en los que la entropa o perdidas son generadas. Laprimera publicacin fue hecha por Ainley and Mathieson (1951), luego Dunham andCame(1970) y Kacker and Okapuu (1982) modificaron las primeras correlaciones paraformar lo que ahora se llama esquema AMDC+KO.
Diferentes divisiones de mecanismos que generan perdidas han sido propuestos:
Perdida de perfil: perdidas por el crecimiento de la capa lmite y perdidas de friccin
Prdida en borde de fuga: causado por el espesor finito del borde de ataque.
Prdidas de flujo secundario: causado por la distorsin del flujo a travs del paso enPrdidas de flujo secundario: causado por la distorsin del flujo a travs del paso enla rejilla de labes.
Perdidas anulares: causado por las perdidas de friccin en la superficie del cubo.
Prdida de tolerancia en la punta: es causado por fuga de fluido entre la punta y lacarcasa.
Prdidas de choque: se deben a ondas de choque en condiciones transnicas.
-
34
Prdidas en perfilAl analizar la capa lmite en la superficie del labe es posible crear unaexpresin para la componente de prdida debida a la disipacin viscosa enexpresin para la componente de prdida debida a la disipacin viscosa entrminos de el espesor de capa lmite.
+=
12
201
221
2111 SP
p
MkTCm
C dyCC
CC
=
0
2
1donde..
Sin embargo medir el espesor de la capa limite posee cierta dificultad. Por esta razn se han desarrollado correlaciones, un ejemplo es la correlacin
de AMDC+KO para incidencia cero, bajos nmeros de Mach y Reynolds entrminos de la relacin paso/cuerda
( )1,2,2
2
11, PP
bPP KKKK
+=
Prdidas en perfilEsta correlacin se puede utilizar tanto parael estator como para el rotor.
Se puede observar que para un ngulo a laentrada de 0 las prdidas son menores,esto se debe principalmente a que poseeuna menor deflexin.
Existen correcciones referenciadas alnumero de Mach y el nmero de Reynolds.Hay estudios en los que se puede apreciarque al aumentar la velocidad la capa lmitese reduce produciendo una disminucin del10% de las perdidas. La correlacin deAinley fue calculada con Re=2 x 105 y parautilizar otro Reynolds se debe multiplicarpor:
4.0
52
Re 102Re
=K Para Re
-
35
Prdidas en perfil2.0
2R
Re =K Para 106 < Re6Re 10 K Para 10 < Re
La perdida en el perfil se puede dividir en dos componentes: friccin viscosa enla superficie y dficit de momentum en la capa limite a la salida del labe(muchas veces llamado arrastre de perfil. Traupel (1977) escribi las siguientescorrelaciones:
22
te PSSS + 2rte TE=2
2cos1
2
+=
tete
P Donde..2cos s
PSSS=2cosste =
es el espesor de momentum de la capa lmite, rtees el espesor del borde defuga del labe y s es la separacin entre labes.
Prdidas en borde de fugaLos labes de turbina poseen un espesor finito en el borde de fuga lo queproduce una separacin del flujo al final del labe en dos puntos en los que laproduce una separacin del flujo al final del labe en dos puntos en los que lapresin es significativamente menor que en la lnea de flujo. La prdidaasociada con esto se puede escribir:
= teCpbTE202
2
ppppC bpb
=Donde.. Es el coeficiente de presin enla base, y pb es la presin en laregin de la base.
Este coeficiente depende de la geometra del borde de fuga y las condicionesexistentes en las dos capas lmites antes de la separacin. Kacker and Okapuu(1982) establecieron que exista diferencia en las prdidas de labe conentrada axial y labes que posean cierto ngulo de entradaentrada axial y labes que posean cierto ngulo de entrada
-
36
Prdidas en borde de fugaKacker and Okapuu (1982) establecieron que exista diferencia en las prdidas delabel con entrada axial y labes que posean cierto ngulo de entrada ylabel con entrada axial y labes que posean cierto ngulo de entrada, ydesarrollaron la siguiente correlacin:
( )1,2,2
2
11, TETE
bTETE
+=
Distribucin de presin en el borde de fugaCoeficiente de prdida en borde de fugaKacker and Okapuu (1982)
Prdidas de flujo secundarioFlujo secundario es el nombre que se le da a flujo que va perpendicular aldireccin principal del flujo. En una turbina posee dos razones, la primera esp p j p , pel desvo del flujo debido a un gradiente de presin normal a las lneas deflujo a travs de los labes
rC
np 2= Donde r es el radio local y C la velocidad. Es claro quedebido que en el centro del conducto la velocidad es mayor
que en la pared existirn gradientes de presin diferentes yse forman circulaciones llamadas passage vortex.
-
37
Prdidas de flujo secundarioAdicionalmente el flujo forma un vrtice al separarse en el borde de ataque, es conocidocomo vrtice de cola de caballo. Luego el flujo de la superficie de succin rota en direccin
t i l ti d j l li d l jill f t t Fl jcontraria a los vrtice de pasaje y al salir de la rejilla forman un counter vortex. Flujossecundarios son causantes importantes de prdidas por sus propias energas cinticas yporque redistribuyen el momentum de la capa lmite produciendo mayores perdidas.
Sieverding (1985) propone correlaciones de prdida de flujo secundario y Dunham (1970)revisa la mayora de las correlaciones propuestas. Ambos incluyen los siguientes factoresinfluyentes:
a) Forma del labe: los vrtices de pasaje son funcin de la deflexin y de la forma dellabe. En la fotografa siguiente se puede visualizar que a medida de que aumenta ladeflexin el flujo secundario distorsiona el flujo mucho mas al final de la pared. La mayoraj j p yde las correlaciones incluyen los ngulos de entrada y salida y ngulos de deflexin.
No solo aumento la deflexin sino tambin el ngulo de incidencia
Prdidas de flujo secundariob) Relacin paso cuerda: afecta la carga en el labe y se puede esperar queinfluencia de igual forma al flujo secundario que la forma del labe.g j q
c) Relacin de aspecto: prdidas de flujo secundario ocurren principalmentecerca de las paredes del labe, por lo que se puede esperar que la relacin deaspecto tenga menos influencia para valores grandes. Horlock (1960) mostrque la relacin de aspecto posee gran influencia por debajo de 3, pero pocainfluencia en valores por encima.
d) Nmero de Mach: las perdidas de flujo secundario disminuyen al aumentar elnmero de Mach. Debido a la gran velocidad de la garganta la capa lmite se vedi i id l f bl h i i l diddisminuida , lo que es favorable porque ah se originan las prdidassecundarias. En condiciones supersnicas la influencia del numero de Mach enperdidas secundarias en incierta.
e) Espesor de capa lmite en la entrada: existe un desplazamiento critico delespesor de la capa lmite en la entrada el cual no influye en las prdidassecundarias.
-
38
Prdidas de flujo secundario
La correlacin de AMDC+KO es tpica entre muchas propuestas:
El factor de carga esta relacionado con el coeficiente de arrastre.
La correlacin de AMDC+KO es tpica de muchas propuestas:
22cos CZ L tt2 CL
La correlacin de AMDC+KO es tpica entre muchas propuestas:
=c
fZhcKS
1
2
coscos Z es el factor de carga y el
desplazamiento de la capa lmite a laentrada
32
cos/
=cs
Z L costantan2/ 12
=
cs
L
+= 2
tantantan 211 0334.0=
c
f Para las rejillasprobadas
Prdidas anulares
Esta asociado con el cubo y las Esta asociado con el cubo y las capas lmites de las filas de labes, e influyen en los flujos secundarios. Algunos modelos no la toman en cuenta por separado sino que la convierten en parte de las prdidas de flujo secundario. Entre el estator y el rotor las velocidades relativas el cubo son grandes lo que causa gran cantidad de prdidas, por lo que la tolerancia de ser pequea reducir las perdidas.
Pared anular. Debido alas velocidades relativasentre el rotor y el estatoren esta zona se generanperdidas.
-
39
Prdidas por intersticios en la punta
Una tolerancia de trabajo entre la carcasa y la punta de los labes debe serdejada para el funcionamiento de la mquina, la fuga de flujo a travs de este
i f t l fi i i d l t t bi l fl j iespacio afecta en la eficiencia de la etapa y tambin en el flujo msico.
Para labes con bveda la fuga es principalmente desde el borde de ataque alborde de fuga, sin embargo en efecto cortante de la bveda rotando produceun considerable desvi del flujo. La bveda puede incluir alguno sellos quereducen la fuga del flujo.
La fuga en las puntas de los labes afecta el ngulo de salida del flujo en losque no poseen bveda. El flujo va de la superficie de mayor presin a la demenor presin y luego forma un vrtice cuando llega a la otra superficiemenor presin y luego forma un vrtice cuando llega a la otra superficie.
Con bveda
Sin bveda
La mayora de las turbinas muestran una disminucin lineal de las prdidas conel aumento de las tolerancias en las puntas, sin embargo, para pequeos
Prdidas por intersticios en la punta
el aumento de las tolerancias en las puntas, sin embargo, para pequeosespacios menos del 1% de la altura del labe, la relacin no es lineal. Esimportante tomar en cuenta que las fugas en las puntas dependen de el gradode reaccin ya que la fuga del flujo va a depender de la variacin de presin atravs del labe.
Flujo a travs de la punta dellabe sin anillo shroud
Fuga de flujo a travs de la puntadel labe con anillo shroud
-
40
La correlacin de AMDC+KO es la siguiente:
Prdidas por intersticios en la punta
78.0
=ch
cCZK rL Donde r es la tolerancia en la punta,
Z es el factor de carga y C es uncoeficiente que posee un valor de 0.5
Dunham and Came (1970) recomendaron la misma expresin perocon C=0.25 para labes con shroud.
E ibl l d d i l l fl j iEs posible con la ayuda de programas que simulan el flujo viscoso en3D calcular las fugas en la punta, sin embargo no son datosconfiables. Este tipo de clculos son utilizados con finescomparativos, por ejemplo investigar los efectos de diferentesgeometras de punta.
Prdidas de ChoqueCuando el nmero de mach a la salida excede el valor critico, se genera unaonda de choque cerca del borde de fuga. Inicialmente se encuentra normal alducto, luego se vuelve cada vez mas oblicuo y fuerte.
Para observar este fenmeno se utiliza una fotografa llamada Schlierenphotographs que detecta cambios en densidades, ya que en la onda de choquehay gradientes grandes de densidad.
Schlieren photographs mostrando eldesarrollo de la onda de choque con lossiguientes nmeros de Mach (a) 0.93 (b)0,98 1.14 (d) 1.33
El color rojo es flujo supersnico,el amarillo transnico y el verdesubsnico.
-
41
Prdidas de ChoqueA medida que el nmero de Mach crece en la salida la onda de choque crece en la salida la onda de choque se vuelve mas oblicua y en la superficie de succin la capa lmite se desprende se desprende.
Las perdidas de presin de estancamiento asociadas con la onda de choque pueden ser calculadas usando las relaciones dinmicas de gas estandar:
( )( )
)1/(1
21
)1/(
21
21
01
02
121
121
+
+
+
+=kkk
kkMk
MkMk
pp
Donde M1 es el nmero de Mach basadoen la componente de velocidad aguasarriba de la onda de choque.
En el grafico se puede apreciar ladesaceleracin del flujo producida por laonda de choque.
Prdidas de ChoqueEn flujo subsnico, la mayor parte de la variacin de la presin deestancamiento es atribuida a perdidas viscosas. Pero a grandes velocidades, enflujo supersnico la mayora de las perdidas son producidas por la onda dechoque. El coeficiente de prdida de entalpia puede ser escrito como:( )
( ) kkkk
sh pppp
/)1(01,2
/)1(,02,2
/1/1
1
=
Mee el a.(1991) midi en gran incremento de las perdidas en el borde de fuga,y se dio cuenta de que estas perdidas estaban altamente asociadas a la capalmite de choque. La onda de choque produce un aumento de presinrepentino, lo que desacelera el flujo y separa la capa lmite lo que produce
tid d d didgran cantidad de perdidas.
-
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Prdidas de Choque
El efecto sobre el desempeo de la etapa se ve claramente en la siguiente grfica:
El nmero de Mach critico es el nmero de Mach a la salida dellabe cuando el flujo en la garganta se vuelve snico.
Diseo de Turbinas
-
43
Objetivos de diseoUsando los tringulos de velocidad ahora es posible ver los factores mas importantesde los que depende el diseo de una turbina. Antes de comenzar debemos tener en
l i i i icuenta las siguientes suposiciones:
La velocidad axial del flujo es asumida constante
La velocidad U de los labes es limitada por razones de resistencia de materiales.Los diseadores trabajan generalmente con un mximo valor de U predefinido.
Si aumentamos la velocidad Cm, ver (a), aumentara la velocidad relativa al rotor enla entrada y salida de la rejilla, lo que se traducir en aumento de perdidas porfriccin. Sin embargo se debe hacer un compromiso entre mxima eficiencia y trabajoespecifico lo cual se logra con altos nmeros de Mach (M=0.8 aprox.)p g ( p )
Si la deflexin de flujo =(2-3) aumenta, ver (b), la velocidad relativa y enconsecuencia las perdidas por friccin. Sin embargo en algunos diseos la deflexinpuede ser superior a 100
Objetivos de diseoLos principales objetivos que se deben trazarantes de comenzar el diseo son los siguientes:antes de comenzar el diseo son los siguientes:
Los ngulos de entrada y salida del labedeben estar correctamente alineados con losngulos de velocidad relativa del flujo a laentrada y salida. Sin embargo una alineacinperfecta ser imposible ya que existendiferencias de presiones en el flujo que creanuna incidencia y desviacin en el flujo, por loque se debe disear para tomando en cuentaeste fenmeno.
La garganta (throat) debe ser dimensionadapara dejar pasar el flujo msico requerido. Parahacer esto se deben tomar en cuenta el nmerode Mach mximo posible.
Se debe poseer una reduccin suave del reahasta la garganta para acelerar el flujo (tobera)
-
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Objetivos de diseoEs importante recordar que el principal objetivoes maximizar la eficiencia de la etapa. Sines maximizar la eficiencia de la etapa. Sinembargo la eficiencia de la turbina solo serconocida cuando la mquina sea construida yprobada. Existen numerosos mtodos paracalcular analticamente la eficiencia de laturbina, los cuales no son totalmente exactos,pero si lo suficiente como para poseer un puntode partida para el diseo. Por lo que eldiseador requiere correlacionar la eficienciacon parmetros de diseo.
Una forma comnmente de presentar grficos
UCx=
2Uho=
Una forma comnmente de presentar grficosde eficiencia en etapas es en funcin de elfactor de carga y factor de flujo.
2U
El factor de carga es una medida de lapotencia de salida en la etapa por unidad demasa. El factor de flujo el relacionadodirectamente con la velocidad axial, el flujomsico y tamao de la etapa
Objetivos de diseoUna correlacin conocida ampliamente es lafabricada por Smith (1965) de la prueba de70 modelos de turbinas Esta grafica esta70 modelos de turbinas. Esta grafica estahecha para turbinas que se mantengan en elsiguiente margen: Velocidad axial constante Grado de reaccin entre 0.2 y 0.6 Relacin de aspecto (altura/cuerda) de 3 a 4
Las eficiencias mostradas no toman algunostipos de perdida, por lo que encontraremoseficiencia mayores a las que obtendremos en larealidad. El grfico muestra tendencias, y haid b d C i C (1970)sido comprobado por Craig y Cox (1970) y
Kacher y Okapuu (1882) que posee granprecisin y es muy til para seleccionar factoresde carga y flujo.
Desafortunadamente segn el grfico paraobtener gran eficiencia debemos tener bajosfactores de carga y flujo bajos, lo que setraduce en gran numero de etapas y labes degran altura por lo que sern mas costosos.
Grfico de Smith
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45
Objetivos de diseoSin embargo diseos modernos han avanzado al punto que poseen etapascon factores de carga de 2 y factores de flujo alrededor de 0 8 generandocon factores de carga de 2 y factores de flujo alrededor de 0.8, generandogran eficiencia.
Una vez factor de flujo, carga y reaccin han sido escogidos, podemos seguircon los ngulos de los labes. De la ecuacin de Euler:
( )32 tantan = Para turbinas multietapas:
( )32030131 tantan)()( == mpp CUTTCTTC
( )223222122232132 tantan)()( == mp CWWTTC Debido a que la entalpa de estancamiento se mantiene constanteen el rotor:
Objetivos de diseo
( )2321 tantan =R Grado de reaccin( )232 ( )
=2
2tan 2R
( )
+=
22tan 3
R
reaccin
De las ecuacionesanteriorestenemos..
Este grfico muestra el cuadro de Smith conlneas de 2 y 3 constantes superpuestas parauna turbina de grado de reaccin 0.5. Se puedeobservar que grandes factores de carga sonencontrados con un ngulo 3 entre 60 y 70 yvalores de 2 mayores a 40, lo que quiere decirque para altos factores de carga se requierengrandes deflexiones de flujo.
-
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Configuracin del perfil del labeLuego de haber seleccionado velocidad del labe, grado de reaccin, factorde flujo y trabajo la tarea que continua para el diseador es establecer elde flujo y trabajo, la tarea que continua para el diseador es establecer elperfil del labe que sea compatible, y satisfaga la incidencia, desviacin,tamao de garganta y criterio de contraccin de diseo.
b = cuerda axiall = cuerda1 = ngulo tangente lneade centros en la entrada2 = ngulo tangente lneade centros en la salida1 = ngulo del fluido en la
s
1 c111
i
Flujo de Entrada c1
l 1 = ngulo del fluido en laentrada2 = ngulo del fluido en lasalidai= 1 - 1 IncidenciaS = Paso (distancia entredos alabes)= 1 - 2 Deflexin = 1 - 2 Curvatura = 2 - 2 Desviacin
2
b
c22
2
Flujo de salida c2 (promedio)
l
Correlaciones de incidenciaEs importante distinguir entre los dos tipos deincidencia que existen. La incidencia de diseoo la inducida que es la diferencia entre ladireccin del flujo y el ngulo del labe encondiciones de operacin de diseo. Elsegundo tipo de incidencia es aquel que ocurrecuando nos encontramos en otro punto deoperacin, el flujo msico y la velocidad axialcambiaran tambin. Poseer una incidenciabastante grande producida por estar fuera delpunto de diseo causa gran cantidad deperdidas. Sin embargo identificar estos dostipos de incidencia no es explicito, ya que lastipos de incidencia no es explicito, ya que lasperdidas producidas por incidencia fuera delpunto de operacin se pueden mezclar conotro tipo de perdidas.
Existen correlaciones y graficas empricas dedata experimental que ayudan a calcular lasperdidas inducidas por las diferentesincidencias, un ejemplo es el grfico de AinleyMatheison (1951)
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Correlaciones de desviacinLa desviacin es un importante influencia en el desempeo de la etapa. Lascorrelaciones Ainley Matheison (1951) son todava utilizadas. Segn Ainleycorrelaciones Ainley Matheison (1951) son todava utilizadas. Segn Ainleypara grandes valores de Mach a la salida de la rejilla el angulo de salida delflujo es funcin del ancho de garganta:
)(cos 012 s= O es el ancho de garganta y s el pitch
Si se utiliza esta correlacin para bajosnmeros de Match M2 < 0.5 la desviacincalculada estar sobreestimada.
Esta correlacin esta hecha para labes desalida recta
Esta ecuacin se puede utilizar tanto paralabes de rotor como de estator, lo nico quese debe hacer cuando se utilicen la ecuacinpara el rotor es cambiar el ngulo absoluta 2por 3 y M2 por M3,rel
Dimensionamiento del labe
La optima relacin de (s/b) es un compromiso. Un valor grade de esta relacini ifi l b did f i i h b significa pocos labes, menos perdidas por friccin y menos peso, pero habrn
perdidas debidas al desprendimiento del flujo del labe. Un valor pequeo significamayor cantidad de labes y un mejor direccionamiento del flujo.
La experiencia recomienda o para perdidas mnimas un valor de sustentacintangencial entre 0.75 y 0.85, sin embargo en diseos modernos se pueden llegar avalores mayores que 1.
Este coeficiente es conocido como criterio de Zweifel:
Fuerza tangencial aerodinmica
Coeficiente de sustentacin tangencial, =
Fuerza tangencial aerodinmica
rea tangencial del labe x Carga dinmica de salida
Para una velocidad axial constante sereduce a..( ) 2122 tantancos2 = bs Para el rotor los ngulos 1 y 2se deben cambiar por 2 y 3
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Diseo de perfil de labeLa forma de un labe es relativamente compleja, en principio muchas formassatisfacen gran parte del criterio de ngulos de entrada y salida, ancho de garganta
y contraccin . Por lo que primero de deben definir objetivos adicionales con losseleccionaremos finalmente el perfil mas conveniente.
La distribucin de presin esttica alrededor del labe posee crucial importancia, loideal seria que la presin sobre una superficie fuera uniforme e igual a la presin dela entrada y en la otra superficie igual a la presin de salida, lo cual fsicamente nose puede hacer. La distribucin de presiones de un perfil de labe es de la siguienteforma..
Se puede observar que lagarganta es el punto depresin mnima y que luegoes necesario aumentar elrea para alcanzar la presinde salida, esto se hace paraobtener la mayor cantidad delift
Diseo de perfil de labeExisten muchas formas para disear perfiles de labes, muchos de esasprovienen de pruebas experimentales. Es muy comn graficar el nmero deprovienen de pruebas experimentales. Es muy comn graficar el nmero deMach en la superficie del perfil cuando se esta experimentando con nuevasformas.
Recordemos que este factor dedifusin se refiere a la pequeadifusin necesaria luego de habersobre acelerado el flujo en lagarganta para aprovechar aunmas la sustentacin.
G l t d f l fil
+=
11
21
0k
k
pp
kM
max
max
MMMD exitss
=
Generalmente para dar forma al perfildel labe se utilizan tcnicasgeomtricas, en esta cual se crea elperfil por medio de la distribucin dearcos en el plano como se muestra en elejemplo:
-
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Diseo de perfil de labe
Otra mas sencilla forma de disear el perfil del labe es escoger una forma defil d t i d ti f l l d t d lid d di perfil predeterminada que satisfaga los ngulos de entrada y salida de diseo.
Bsicamente son un conjunto de puntos que definen el perfil con respecto alcamber line, a esta forma se le llama el perfil base.
Lo malo de este mtodo es que no puedes asegurar cual ser el perfil depresiones alrededor del labe, la nica forma de saberlo es en un tnel deviento. Sin embargo por medio de mtodos numricos se puede calcular ladistribucin de velocidades alrededor del perfil. Hay dos mtodos:
Mtodo indirecto: se parte de un perfil supuesto en el que se calculanMtodo indirecto: se parte de un perfil supuesto en el que se calculannumricamente el campo de velocidades del flujo alrededor de l para luego ircorrigiendo el perfil con los resultados anteriores, es un proceso iterativo.
Mtodo directo: requiere una especificacin de desempeo para luego calcularel perfil que satisface la condicin deseada
Diseo de perfil de labeActualmente existen muchosprogramas computacionales quepermiten un estudio en tresdimensiones para cualquier tipode flujo, por lo que el mtodoindirecto es comn menteutilizado. Es importante agregarque en este tipo de anlisis seinvierte mucho tiempo por lo quedebemos administrarlo de buenamanera, debido a que lassimulaciones se logran por mediode mtodos numricos se debeprestar especial cuidado a losprestar especial cuidado a losresultados arrojados por losprogramas.
A travs de la historia ha habido un desarrollo amplio en este tipo de anlisis, es importante acotarque los mtodos que se usaban hace 40 aos aun hoy se siguen utilizando, esto se debe a que losmtodos recientes no sustituyen sino que complementan el anlisis, por lo que al comenzar el diseode un perfil se parte de un anlisis bsico para poseer un modelo sobre el cual se har un posteriorrefinamiento con programas mas avanzados.
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50
Diseo en tres dimensiones
Hasta ahora nada se ha dicho del flujo en 3 dimensiones en la turbina axial. Es importantetomar en cuenta que la velocidad de el labe varia con el radio y con ella la velocidadabsoluta y relativa del fluido.
El flujo esta sometido a la ecuacin de equilibrio radial, la cual relaciona las gradiente delas componentes axial, radial y tangencial de la velocidad en la direccin radial y ladistribucin radial de las propiedades termodinmicas del fluido. Esta es la causa del cambiode los tringulos de velocidades en la direccin radial, para compensar esto y mantener unabuena desviacin e incidencia el labe debe ser torcido en la direccin radial. Sin embargono siempre esto debe ser as, la decisin de construir un labe torcido se toma luego deobservar la relacin de radios hub-tip y el hecho de que al tener un labe torcido ser mascostoso, por lo que muchas veces se sacrifica algo de eficiencia.costoso, por lo que muchas veces se sacrifica algo de eficiencia.
Existen muchas formas de solucionar esto, pero para hacerlo simple consideremos que laentalpia de estancamiento permanece constate en la direccin radial al igual que lavelocidad axial. Con esta sustitucin la ecuacin de equilibrio radial se reduce a la ecuacinde Vortex libre.
ctter
Crh x =
= 0
rctteC = rctteU =
Diseo en tres dimensionesLos tringulos de velocidades toman la forma de la figura que semuestra. Es evidente que en el cubo hay gran deflexin y en la puntaq y g y pes muy poca la deflexin. Para evitar la flujo en direccin radial.
b PuntaPlano
Cubo Puntamedio
-
51
Diseo en tres dimensionesEl diseador debe calcular los tringulos de velocidades para cada radio. Escomn hacer 3 clculos, pero es casos complejos se pueden llegar a calcular, p p j p gdoce tringulos, sin embargo 5 clculos es lo comn utilizado industrialmente.Luego de esto es posible hacer u diagrama del labe tridimensional.
(a) Stack radial, (b) y (c) stack tridimensional
Especificaciones Generales
Anlisis DimensionalTipo de equipo y
Numero de etapas
Diseo termo-Fluido dinmicoF t i l d V l id d
Anlisis deFactibilidad
Propiedades Termodinmicas T1,P1, P2Datos del Gas y flujo msicoVelocidad del RotorTamao del anillo
Cada de entalpia por EtapaDiseo de lnea Media
,, Re etc.Seleccin del numero de Etapas
Formas, tringulos de Velocidades
Diseo de alabes
Anlisis Meridional Diseo de rejillaInter alabes
Anillo y Diseo Estructural
Diseo de lnea MediaEtapa de ReaccinVelocidad Axial y altura del AlabeDiseo del triangulo de VelocidadesEstimacin de la eficiencia
Perdidas secundarias Anlisis de fatiga y vibraciones
Ensamblaje de diseo
Se aceptaEl diseo?
NO
SI
En general el proceso de diseo se puede ver resumido
en este esquema.
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52
Propiedades Termodinmicas
Datos del Gas y flujo msico
T1,P1, P2
R,
De manera mas detallada
, .
Velocidad del Rotor
Tamao del anillo
[rpm]
rh, rt, A1, A2, AA=A2-A1
Seleccin del numero de Etapas
Empleando grafico de Smith
Suponiendo T3Diseo de
lnea media
Estimacin de la eficiencia
Suponiendo R=0.5Diseo del triangulo de Velocidades 2, 3
Estimacin de Perdidas
Punto de OperacinUna turbomquina esta diseada para operar en su punto dediseo, sin embargo puede operar fuera de ste!!, g p p
Formas de Operacin
Velocidad de giro constante (U=cte)
Mquina conectada a un generador
Velocidad de giro variable (Ucte)
Mquina de propulsin Aviacin
-
53
2 Cr 3Wr
3 *
Punto de OperacinPunto Nominal (*)
*2
2Wr
Ur
2C 3
3Cr
*2
22
2
3*3
33
33
C di i *UUU ** 1'Aumento de Potencia () Disminucin de Potencia ()
* >* >
* 3*3