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Páginas: 20 (4810 palabras)
Publicado: 12 de junio de 2014
Introducción
Se considera de gran importancia la realización de esta práctica de laboratorio, ya que en la misma se determinará experimentalmente (mediante un ensayo especializado) y virtualmente (mediante una simulación en el entorno de programación MatLab®) el campo de funcionamiento de una turbina a gas y del compresor adosado a la misma. El campo de funcionamiento de estos doscomponentes es de vital importancia para la puesta en servicio de los mismos, de la manera más eficiente posible.
Sin embargo, esta información normalmente es suministrada por el fabricante de la turbina, quien la obtiene realizando ensayos similares, y es de gran valor para el acople del sistema turbina-compresor y sus posibles aplicaciones. Un turbocompresor ensamblado de manera incorrectaocasionará efectos sobre el rendimiento del mismo cualquier condición de servicio e, incluso, puede dar pie a fenómenos más destructivos y peligrosos.
Por otra parte, estas turbinas son altamente utilizadas para propulsión aérea, aplicaciones marítimas y ferroviarias, generación eléctrica, cogeneración y bombeo en gasoductos; gracias a su sencillo principio de funcionamiento termodinámico de cicloabierto (Brayton), la alta relación peso/potencia, el mantenimiento reducido, entre otras ventajas de estas Turbomáquinas térmicas.
Es por ello que la información y la experiencia obtenida en la presente práctica serán de vital importancia el día de mañana para establecer el campo de funcionamiento en el cual cualquier turbina a gas podrá operar y poder así realizar las modificaciones necesariaspara su correcta operación.
Marco Teórico
Turbina de Gas [1]
Una turbina de gas, es una turbomáquina motora, cuyo fluido de trabajo es un gas. Como la compresibilidad de los gases no puede ser despreciada, las turbinas a gas son turbomáquinas térmicas. Comúnmente se habla de las turbinas a gas por separado de las turbinas ya que, aunque funcionan consustancias en estado gaseoso, sus características de diseño son diferentes, y, cuando en estos términos se habla de gases, no se espera un posible cambio de fase, en cambio cuando se habla de vapores sí.
Las turbinas de gas son usadas en los ciclos de potencia como el ciclo Brayton y en algunos ciclos de refrigeración. Es común en el lenguaje cotidiano referirse a los motores de los aviones comoturbinas, pero esto es un error conceptual, ya que éstos son turborreactores los cuales son máquinas que, entre otras cosas, contienen una turbina de gas.
Historia: [2]
El ejemplo más antiguo de la propulsión por gas puede ser encontrado en un egipcio llamado Hero en 150 A.C. Hero inventó un juguete que rotaba en la parte superior de una olla hirviendo debido al efecto del aire o vapor calientesaliendo de un recipiente con salidas organizadas de manera radial en un sólo sentido.
Figura 1: Imagen del juguete inventado por Heron en el año 150 A.C.
Alrededor de 1500 D.C., Leonardo Davinci dibujó un esquema de un dispositivo que rotaba debido al efecto de los gases calientes que subían por una chimenea. El dispositivo debería rotar la carne que estabaasando.
La primera patente para una turbina fue otorgada en 1791 a un inglés llamado John Barber. Incorporaba mucho de los elementos de una turbina de gas moderna, pero usaban un compresor alternativo. Hay muchos otros ejemplos de turbina por varios inventores, pero no son consideradas verdaderas turbinas de gas porque utilizaban vapor en cierto punto del proceso.
En 1872,un hombre llamado Stolze diseñó la primera turbina de gas. Incorporaba una turbina de varias etapas y compresión en varias etapas con flujo axial probó sus modelos funcionales en los años 1900.
La Compañía General Electric comenzó su división de turbinas de gas en 1903. Un Ingeniero llamado Stanford Moss dirigió la mayoría de los proyectos. Su desarrollo más notable fue el turbo supercargador. Este...
Se considera de gran importancia la realización de esta práctica de laboratorio, ya que en la misma se determinará experimentalmente (mediante un ensayo especializado) y virtualmente (mediante una simulación en el entorno de programación MatLab®) el campo de funcionamiento de una turbina a gas y del compresor adosado a la misma. El campo de funcionamiento de estos doscomponentes es de vital importancia para la puesta en servicio de los mismos, de la manera más eficiente posible.
Sin embargo, esta información normalmente es suministrada por el fabricante de la turbina, quien la obtiene realizando ensayos similares, y es de gran valor para el acople del sistema turbina-compresor y sus posibles aplicaciones. Un turbocompresor ensamblado de manera incorrectaocasionará efectos sobre el rendimiento del mismo cualquier condición de servicio e, incluso, puede dar pie a fenómenos más destructivos y peligrosos.
Por otra parte, estas turbinas son altamente utilizadas para propulsión aérea, aplicaciones marítimas y ferroviarias, generación eléctrica, cogeneración y bombeo en gasoductos; gracias a su sencillo principio de funcionamiento termodinámico de cicloabierto (Brayton), la alta relación peso/potencia, el mantenimiento reducido, entre otras ventajas de estas Turbomáquinas térmicas.
Es por ello que la información y la experiencia obtenida en la presente práctica serán de vital importancia el día de mañana para establecer el campo de funcionamiento en el cual cualquier turbina a gas podrá operar y poder así realizar las modificaciones necesariaspara su correcta operación.
Marco Teórico
Turbina de Gas [1]
Una turbina de gas, es una turbomáquina motora, cuyo fluido de trabajo es un gas. Como la compresibilidad de los gases no puede ser despreciada, las turbinas a gas son turbomáquinas térmicas. Comúnmente se habla de las turbinas a gas por separado de las turbinas ya que, aunque funcionan consustancias en estado gaseoso, sus características de diseño son diferentes, y, cuando en estos términos se habla de gases, no se espera un posible cambio de fase, en cambio cuando se habla de vapores sí.
Las turbinas de gas son usadas en los ciclos de potencia como el ciclo Brayton y en algunos ciclos de refrigeración. Es común en el lenguaje cotidiano referirse a los motores de los aviones comoturbinas, pero esto es un error conceptual, ya que éstos son turborreactores los cuales son máquinas que, entre otras cosas, contienen una turbina de gas.
Historia: [2]
El ejemplo más antiguo de la propulsión por gas puede ser encontrado en un egipcio llamado Hero en 150 A.C. Hero inventó un juguete que rotaba en la parte superior de una olla hirviendo debido al efecto del aire o vapor calientesaliendo de un recipiente con salidas organizadas de manera radial en un sólo sentido.
Figura 1: Imagen del juguete inventado por Heron en el año 150 A.C.
Alrededor de 1500 D.C., Leonardo Davinci dibujó un esquema de un dispositivo que rotaba debido al efecto de los gases calientes que subían por una chimenea. El dispositivo debería rotar la carne que estabaasando.
La primera patente para una turbina fue otorgada en 1791 a un inglés llamado John Barber. Incorporaba mucho de los elementos de una turbina de gas moderna, pero usaban un compresor alternativo. Hay muchos otros ejemplos de turbina por varios inventores, pero no son consideradas verdaderas turbinas de gas porque utilizaban vapor en cierto punto del proceso.
En 1872,un hombre llamado Stolze diseñó la primera turbina de gas. Incorporaba una turbina de varias etapas y compresión en varias etapas con flujo axial probó sus modelos funcionales en los años 1900.
La Compañía General Electric comenzó su división de turbinas de gas en 1903. Un Ingeniero llamado Stanford Moss dirigió la mayoría de los proyectos. Su desarrollo más notable fue el turbo supercargador. Este...
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