fluidos canales cabiertos y turbomaquinas

NATANAEL CONTRERAS VAZQUEZ

MECANICA DE FLUIDOS

EDIPO ERNESTO CRUZ

ING. MECATRONICA

501

12/01/2015

Turbomaquinas
Son  aquellas que absorben energía de un fluido y restituyen generalmente energía mecánica en el eje, como una turbina de vapor, una turbina hidráulica o bien absorben energía mecánica en el eje y restituyen energía a un fluido como una bomba, un ventilador.
       El fluido puede ser un líquido o un gas y el órgano, intercambiador de energía mecánica y de fluido, está dotado de movimiento rotativo; de allí la palabra Turbo o Turbinis de origen latín que significa que la máquina gira.
        Las turbomáquinas se llaman también máquinas de corriente o máquinas dinámicas y en ellas el intercambio de energía es debido a la variación del momento cinético delfluido en su paso por el órgano intercambiador de energía, dotado de movimiento rotativo, que se llama rodete. La ecuación de Euler o ecuación fundamental de las turbomáquinas, basada en el teorema del momento cinético, es básica para el estudio de estas máquinas.

CLASIFICACIÓN DE LAS TURBOMÁQUINAS

Las turbomáquinas se clasifican según tres criterios:

Según la compresibilidad del fluidoa) Turbomáquinas Térmicas
Cuando el fluido experimenta una variación de la densidad en su paso a través de la máquina, es decir el fluido se considera compresible. Ejemplo: Turbinas de Vapor, Turbinas de Gas, Compresores.
  
b) Turbomáquinas Hidráulicas
Su diseño se hace sin tener en cuenta la variación de la densidad o del volumen específico a través de la máquina. En estas turbomáquinasel fluido de trabajo no necesariamente es agua aunque etimológicamente esto signifique la palabra hidráulica, ni siquiera tiene que ser un líquido; el fluido tiene que ser incompresible. Ejemplo: una bomba, una turbina hidráulica, un ventilador.

Según el sentido de intercambio de energía

a) Turbomáquinas Motoras
En ellas el fluido cede energía a la máquina disminuyendo la energía delfluido en su paso por la máquina. Producen potencia expandiendo el fluido hasta una presión mas baja. Ejemplo: Turbinas de Vapor, Turbinas de Gas y Turbinas Hidráulicas.
La Turbina de vapor. El vapor incide sobre el rodete o rodetes de la turbina a través de una o mas toberas, o por una corona fija de álabes. El vapor cede su energía cinética obteniéndose energía útil en el eje de la turbina. Laexpansión del fluido ocurre tanto en los álabes fijos como en los álabes móviles del rodete.
La Turbina  Hidráulica. Es una turbomáquina motora constituida por un canal de llegada, una caja espiral que transforma presión en velocidad, un distribuidor que actúa como tobera, y también transforma presión en velocidad, el rodete, y un tubo de aspiración a la salida. Pueden ser de acción y de reacción. Enlas turbinas de acción, la caída de presión ocurre fuera del rodete es decir en toberas donde la energía de presión se transforma  en energía de velocidad. Ejemplo: la turbina Pelton. En las turbinas de reacción, la caída de presión sucede a través del rodete. Ejemplo: dentro de las de flujo semiaxial se encuentran la turbina Francis, la turbina Deriaz; dentro de las de flujo axial se encuentranlas turbinas de hélice y las de álabes orientables o turbina Kaplan.

b) Turbomáquinas Generadoras
En ellas la máquina comunica energía al fluido. La energía aumenta en su paso por la máquina. Absorben potencia para incrementar la presión del fluido. Ejemplo: Bombas, Compresores, Ventiladores.

Bombas. La bomba absorbe energía mecánica y restituye al líquido que la atraviesa energíahidráulica. El rodete comunica energía al fluido en forma de energía cinética que luego se transforma en energía de presión a través del difusor. Las bombas pueden ser centrífugas y axiales.


Ventiladores. Un ventilador esencialmente es una bomba de gas en vez de líquido. Por tanto, un ventilador es una turbomáquina de fluido generadora para gases. En un ventilador, el gas no varía sensiblemente de...