Ecuacion Fundamental De Las Maquinas Hidraulicas, Euler
Para el estudio energético del flujo a través de una turbomáquina (figura 10.14) se aplican las ecuaciones de conservación en formaintegral al dominio de estudio entre una sección de entrada al rodete y otra de salida del rodete:
Si se considera la hipótesis de fluido ideal (coeficientes de transporte nulos: viscosidad, µ =0 y conductividad térmica, k = 0) y que la máquina está perfectamente equilibrada., el momento de giro del eje tiene sólo una componente principal en la dirección de rotación (dirección axial), laecuación vectorial del momento cinético para flujo estacionario, se puede reducir a una ecuación escalar en dicha dirección, cuya expresión es:
Dado que el momento en el eje sólo tiene componente enla dirección del propio eje (Mz en dirección axial), será esa la única dirección considerada en el intercambio energético del rodete. Desde luego, existirán esfuerzos y momentos en las otras dosdirecciones (radial y tangencial), pero serán mucho menores que los correspondiente a la dirección z (figura 10.15). Aunque el efecto de dichos esfuerzos en las otras direcciones pudiera constituirfuente de problemas en los apoyos, no deberían tener valores comparables a los del par en la dirección axial.
En la entrada, la sección de paso, es la corona circular entre el cubo (RC) y la punta (RP)(figura 10.16). En coordenadas cilíndricas, la integral de variación temporal del momento cinético en la sección de entrada es:
En flujo estacionario, el caudal másico, debe ser igual en laentrada y en la salida:
El radio medio de entrada por la velocidad tangencial media de entrada es:
En cilíndricas, el producto vectorial del vector de posición radial y la velocidad de entrada es:Con lo que la componente axial es:
El producto escalar del vector velocidad por el vector área elemental, es menos el caudal elemental:
De forma totalmente análoga, se...
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