Cálculos lab C923

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
FACULTAD DE INGENIERÍA
Departamento de Ingeniería Mecánica
Programa Vespertino de Prosecución de Estudios
Ingeniería Civil en Mecánica
AVS/CVS.

INGENIERIA CIVIL MECANICA
PROGRAMA DE PROSECUCION DE
ESTUDIOSVESPERTINO

ASIGNATURA
9518 MAQUINAS TERMICAS
NIVEL 4
EXPERIENCIA C923
“ENSAYO DE UN COMPRESOR ALTERNATIVO”

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEFACULTAD DE INGENIERÍA
Departamento de Ingeniería Mecánica
Programa Vespertino de Prosecución de Estudios
Ingeniería Civil en Mecánica
AVS/CVS.

“ENSAYO DE UN COMPRESOR ALTERNATIVO”

TITULO:

1. OBJETIVOS DEL EXPERIMENTO
1.1. Medición del caudal, tiempo de llenado y vaciado del estanque de acumulación como función de
la presión y temperatura en el estanque.
1.2. Determinar lacapacidad de bombeo del compresor.
1.3. Obtener la curva de rendimiento del compresor.

2. BASE CONCEPTUALES
2.1 Medición de caudal
Para facilitar la medición de caudal de aire, se hará uso de una placa orificio conectada a la línea
de consumo de aire del estanque de acumulación del compresor. Bajo estas condiciones el aire
se comporta como incompresible.
datos

Placa orificio

d
D

0

hManómetro inclinado

=

79.50 (mm).

Q

=

caudal (m3/s).

=

columna de agua (mm).

=

9.806 (m/s2).

w

=

peso especifico del agua (kgf/m3).

a

(1)

(2)

D

g

d

Q



30.95 (mm).

h



=

=

peso especifico del aire (kgf/m3).

CQ =

coeficiente de gasto = 0.62.

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FACULTAD DE INGENIERÍADepartamento de Ingeniería Mecánica
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El caudal viene dado por:

  d2 
Q  0.62  

 4 

[1]


2g   W
 a


hW

4
  d 
1    
 D 



m /s 
3

Aquí

hw = lectura de h actual – lectura de h inicial (considerada lectura “0” o ho)

o bien

hw = h – ho, enmm de H2O
[2]

2.2 Potencia y rendimiento del compresor
La potencia ( Wc ) de un compresor a pistón se obtiene como
k


 P2  k 1 
 k 

Wc  
  Q  P1   P   1
 k  1
 1 




Si Q está dada en (m3/s) y P en (

[3]

N
= pascales) la potencia resulta medida en Watts.
m2

El rendimiento volumétrico del compresor se calcula con

v 

caudal medio 2

 4 D L n



donde:

Wc =

potencia consumida por el compresor.

Q =

caudal volumétrico bombeado por el compresor y medido con la placa orificio.

P1 =

presión ambiental.

P2 =

presión interna del estanque de acumulación.

k

constante adiabática (cp/cv)

=

gas ideal

k = 1.4

gas industrial k = 1.3

[4]

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D =

diámetro del pistón del compresor.

L

=

carrera del pistón.

n

=

número de revoluciones del compresor (rpm).

2.3 Ecuación de gas ideal
Esta ecuación se utiliza para calcular la masa que se acumula en el estanque del compresorcomo función de la presión P2 y de la temperatura T2
P2 = mRT2
[5]
en que:
P2 =

presión medida en el manómetro del estanque.



=

volumen del estanque.

R

=

constante particular del aire.

T2 =

temperatura medida en el interior del estanque.

m

masa acumulada en el estanque.

=

3. EQUIPO EXPERIMENTAL
Para la realización de esta experiencia se hace uso delos siguientes equipos e instrumentos:
3.1 Compresor a pistón del tipo alternativo
Características técnicas del compresor
Marca

=

Mohrfoll.

Modelo

=

V100.

Caudal

=

41.3 (pie3/min) = 19.49 (l/s).

Presión máxima

=

150 (PSI) = 10.55 (bar).

Potencia del motor

=

10 (HP).

n (velocidad)

=

600 (rpm).

Diámetro pistón

=

D = 4 ½” = 11.43 (cm)....