Toberas

Toberas.

Una tobera es un dispositivo que tiene dos funciones: convertir energía térmica en energía cinética, y dirigir la corriente del fluido según un ángulo especificado en el cual se aceleraun flujo de vapor o gas.
El objetivo de una tobera es proveer el máximo posible de energía cinética dada unas condiciones en la entrada y una presión de descarga. Puesto que el proceso se puedeconsiderar como adiabático, entonces, el proceso ideal utilizado como base de comparación es el proceso adiabático reversible, es decir, el proceso isentrópico.
Para llevar a cabo el objetivo de lastoberas es necesario identificar las tres clases de flujo existentes. Cuando M es menor que 1 el flujo se denomina subsónico; cuando M es igual a 1 el flujo es sónico; y cuando M es mayor a 1, el flujo sellama supersónico. El cambio de la velocidad siempre deberá ser positivo, puesto que tal es el objeto de las toberas. El área de la sección transversal de una tobera disminuye en la dirección del flujoen el caso de fluidos subsónicos y aumenta cuando se trata de fluidos supersónicos. Lo contrario es cierto para difusores.
La importancia de los términos que aparecen en la ecuación de la energía esla siguiente:
Q = 0
La relación de transferencia de calor en un fluido que fluye por una tobera y los alrededores suelen ser muy pequeños, aunque este dispositivo no esté aislado. Debidoprincipalmente a las altas velocidades que tienen los fluidos y que por ello no tiene el tiempo suficiente en el dispositivo para que suceda alguna transferencia de calor significativa. Por ello aunque laausencia de datos de transferencia de calor el flujo a través de las toberas es considerado adiabático.
W=0
La eficiencia de una tobera, ŋtob, se define como el cociente de la energía cinética real enla descarga de la tobera entre la energía cinética también en la descarga. Las irreversibilidades reales del flujo impiden que se lleve a cabo una conversión ideal. La eficiencia de una tobera...