injeniera mecanica y maestra

UNIVERSIDAD DE ORIENTE
NÚCLEO DE ANZOÁTEGUI
ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS
DEPARTAMENTO DE MECÁNICA
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA III (061-5491)

TURBINA DE GAS
PRÁCTICA N° 3

Revisado por: Realizado por:
Prof. Jhonny Martínez
Sección: 02 Bernotti, Daniel CI: 19.363.349
Orozco, Néstor CI: 19.362.328
Barcelona, Mayo de 2012
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00iiRESUMEN.En la práctica que se presenta a continuación, se describe un experimento de laboratorio donde se realiza un estudio del comportamiento de una turbina a gas operando a velocidad constante y variando la magnitud de carga aplicada al eje, de manera de elaborar un concepto global que incluya los efectos que trae consigo ésta variación, con los parámetros de funcionamiento característicos del sistemautilizado, se observaron resultados concordantes con el comportamiento teórico de las turbinas, como por ejemplo, proporcionalidades entre la carga, la potencia, y el flujo de combustible, así como también disminuciones de energía de combustión, y relaciones de compresión y expansión constantes. Finalmente, se grafican los resultados obtenidos para una mejor interpretación y luego se analizan lasformas de aumentar tanto el trabajo útil de la turbina como su eficiencia.
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00iiiCONTENIDO
Pagina
RESUMEN……………………………………………………………………………….....ii
I. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………….….4
II. OBJETIVOS………………………………………………………………………….....10
III. MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS...……………………………..………....11
IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL…………………………………………........13
V.RESULTADOS……….………………………………………………………………...17
VI. ANÁLISIS DE RESULTADOS……………………...………………………………..22
VII. CONCLUSIONES…………………………………………………………………….25
VIII. BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………..27
APÉNDICES………………………………………………………………….……………28
A. Muestra de Cálculos…………………………………………….……………..28
B. Asignación……………………………………………………………………..39
C. Anexos…………………………………………………………………………65
INTRODUCCIÓN
Turbina a gas.
Una turbina degas es un motor térmico rotativo de flujo continuo que se caracteriza por presentar una baja relación peso potencia y una velocidad de giro muy elevada. La elevada velocidad de giro, que en función del tamaño puede llegar a alcanzar valores de hasta 40000 revoluciones por minuto, orienta su utilización a una unidad de generación de gases con elevada entalpía que puede utilizarse para propulsión areacción o puede ser la encargada de accionar una turbina de potencia acoplada a un eje, en la que puede acoplarse cualquier tipo de carga.
La turbina a gas es un motor que ha experimentado un progreso espectacular en los últimos tiempos poco antes de la segunda guerra mundial. El rendimiento bajo ha sido el obstáculo principal que ha encontrado la turbina a gas para competir con el motor Diesel,la turbina a vapor y otros motores térmicos. Sin embargo gracias a la investigación realizada y que continua en marcha, el rendimiento ha mejorado notablemente y se abren nuevos campos a la aplicación de la turbina a gas. El ciclo Brayton es el principio de funcionamiento de la turbina a gas.
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2698115133985Figura 1.2. Motor de turbina de ciclo cerrado
00Figura 1.2.Motor de turbina de ciclo cerrado
8255123190Figura 1.1. Motor de turbina de gas de ciclo abierto
00Figura 1.1. Motor de turbina de gas de ciclo abierto


El ciclo de turbina de gas abierto puede modelarse como un ciclo cerrado, como se indica en la Fig. 1.2, empleando las suposiciones de aire estándar. En este caso los procesos de compresión y expansión permanecen iguales, pero el proceso decombustión se sustituye por uno de adición de calor a presión constante desde una fuente externa. Mientras que el proceso de escape de reemplaza por otro de rechazo de calor a presión constante hacia el aire ambiente. El ciclo ideal que el fluido de trabajo experimenta en este ciclo cerrado es el ciclo brayton, el cual está integrado por cuatro procesos internamente reversibles:
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