Cálculos de un turbocompresor

INGENIERÍA MECÁNICA - DISEÑO DE MÁQUINAS

MATERIA: MÁQUINAS TÉRMICAS II

PROYECTO: TURBOCOMPRESORES CENTRÍFUGOS AUTORES: LUIS CALLE FABIÁN LLIVICHUSCA ROBERTO MORENO MAURICIO ORDEN PABLO TELLO

CUENCA

TURBOCOMPRESORES CENTRÍFUGOS

OBJETIVOS: • • • • • • Investigar teoría sobre los turbocompresores centrífugos. Visitar la central termo-eléctrica del descanso para la toma de datos deuno de los turbocargadores existentes en la misma. Estudiar de la teoría el método de cálculo de los turbocompresores. Analizar el funcionamiento y rendimiento del turbocompresor del descanso con los datos tomados. Realizar el análisis de resultados del cálculo del turbocompresor. En base a los resultados plantear posibles mejoras para el turbocompresor.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: El presenteproyecto está dirigido al estudio del rendimiento de un turbocompresor centrífugo real el cual luego de ser analizado observaremos si podemos mejorar en algún punto de los cálculos y análisis para que su rendimiento sea ideal o se encuentre dentro de los rangos recomendados para el mismo.

JUSTIFICACIÓN Y ALCANCE: En la materia máquinas térmicas II uno de los temas estudiados es el de losturbocompresores centrífugos; de aquí que el alcance de nuestro proyecto va dirigido al estudio y análisis de una máquina real en nuestro caso un turbocompresor centrífugo el cuál se encuentra el la central termo-eléctrica del descanso.

HIPÓTESIS: Posterior al desarrollo de los cálculos y al análisis de los resultados obtenidos procederemos a observar si mediante el procedimiento de cálculo es posiblerealizar mejoras en el turbocompresor centrífugo analizado.

2

PROYECTO - MÁQUINAS TÉRMICAS II

MARCO TEÓRICO:

Turbocompresores Centrífugos

En este tipo de máquinas, el fluido se considera compresible. La forma que tiene de comprimir un gas es totalmente diferente a la del compresor alternativo debido a que no es una máquina de desplazamiento positivo; funcionando contra una válvulacerrada no generaría una presión excesiva. En el compresor de desplazamiento positivo el aumento de presión del vapor se consigue modificando el volumen interno de la cámara de compresión, mientras que en el turbocompresor se alcanza sin alterar dicho volumen.

DESCRIPCION Los dos procesos que tienen lugar en el interior de un turbocompresor centrífugo, Fig.1, son: a) Un aumento de la energíacinética del gas (presión dinámica), y también algo la estática, desde 1 a 2 merced al elevado valor que alcanza c 2 .

a) Corte transversal; b) Corte meridional; c) Triángulos de velocidad. Fig. 1 Secciones de un compresor centrífugo de álabes curvados hacia atrás Este proceso tiene lugar en el rodete, Fig. 2 que tiene como misión acelerar el gas, que es aspirado axialmente hacia el centro delrodete, y cambia su dirección en 90 convirtiéndolo en un flujo radial.

3

TURBOCOMPRESORES CENTRÍFUGOS

OA.- Presión estática y dinámica a la entrada del turbocompresor MB.- Presión estática a la salida del rodete; MC.- Presión dinámica a la salida del rodete; NE.- Presión dinámica a la salida del difusor; NF.- Presión estática a la salida del difusor Fig. 2- Cambios de presión, estática ydinámica a través de un turbocompresor centrífugo Los triángulos de velocidades del rodete en el derrame ideal se han representado en la Fig.1c. Cuando el rodete de un turbocompresor centrífugo gira en presencia de un gas, la fuerza centrífuga le empuja desde la boca de entrada del rodete hasta el final del álabe. La velocidad del fluido a la salida del álabe, originada por esta fuerza centrífugaes w2 . Por otra parte, el fluido es empujado también en la dirección de la trayectoria del extremo exterior del álabe, punto donde la velocidad es, u 2 = r2 w Estas dos velocidades, que actúan simultáneamente sobre el fluido a la salida del álabe, se combinan entre sí para dar en dicha salida una resultante c 2 que es, en magnitud y sentido, la velocidad absoluta a la que realmente el fluido...