primeros auxilios

TURBOMAQUINAS

GABRIEL A. ALARCON. J.
Ing. Mec. Ms.C. Ph.D.
Profesor Titular
Escuela de Ingeniería Mecánica
Universidad de Los Andes

Dr. Gabriel Alarcón J
Ingeniero Mecánico - ULA Venezuela
M.Sc. Ph.D. - Iowa State University - U.S.A.

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Capítulo 1
1.1. Definición de Turbomáquina.
1.2. Definición de los elementos constructivos comunes.
1.3. Clasificación de lasTurbomáquinas.
1.3.1. Según el fluido de trabajo.
1.3.2. Según la dirección del intercambio de energía
entre fluido y rodete.
1.3.3. Según la variación de presión estática en los
álabes.
1.3.4. Según la dirección de flujo con respecto al eje.
1.4. Vistas y proyecciones utilizadas en el análisis.
1.5. La ecuación de conservación de la energía.
1.5.1. Aplicación a Turbomáquinas Térmicas (1ra. Ley
dela Termodinámica).
1.5.2. Aplicación a Turbomáquinas Hidráulicas
(Ecuación de Bernoulli).
1.6. La ecuación de conservación de cantidad de
movimiento lineal (momentum lineal).
1.6.1. Aplicación a una cascada plana de álabes.
1.7. Triángulo de velocidades en el rotor.
1.7.1. Turbomáquinas radiales y mixtas.
1.7.2. Turbomáquinas axiales.
1.8. Ecuación de cantidad de movimiento angular.1.8.1. Aplicación a Turbomáquinas Generadoras.
1.8.2. Aplicación a Turbomáquinas Motoras.
1.9. Problemas.

ESCUELA DE ING. MECANICA - UNIVERSIDAD DE LOS ANDES - MERIDA - VENEZUELA.

Dr. Gabriel Alarcón J
Ingeniero Mecánico - ULA Venezuela
M.Sc. Ph.D. - Iowa State University - U.S.A.

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1.1. Definición de Turbomáquina.
Una Turbomáquina intercambia energía contínuamente con unfluido y transforma
la energía mecánica que entra por un eje a energía de presión que se le comunica al fluido
o viceversa. El intercambio de energía se realiza en un rotor o impulsor provisto de álabes
o paletas, el cual interactúa con el fluido a través del principio de conservación de cantidad
de movimiento angular.
1.2. Definición de los elementos constructivos comunes.
Toda turbomáquinaconsta de las siguientes partes fundamentales (ver Fig. 1.1):
Eje. Transporta la energía mecánica hacia o desde la máquina.
Rotor o impulsor. Rueda con paletas o álabes que rota solidaria con el eje, a través
del cual fluye el fluido continuamente intercambiando energía por medio del
principio de conservación de cantidad de movimiento angular.
Estator. Corona con paletas o álabes fijos a lacarcasa. No existe intercambio de
energía con el fluido. Su función es controlar la dirección del fluido y transformar la
velocidad del fluido a presión o viceversa.
Carcasa. Envolvente o cubierta de la máquina. Puede actuar como estator sin
álabes en máquinas radiales y mixtas.

Figura 1.1. Bomba, ventilador o compresor centrífugo. Esquema meridional.
1.3. Clasificación de las Turbomáquinas.1.3.1. Según el fluido de trabajo:
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Turbomáquinas Hidráulicas (TH). Fluido incompresible o liquido ( = cte)
Turbomáquinas Térmicas (TT). Fluido compresible o gas (  cte)
1.3.2. Según la dirección delintercambio de energía entre fluido y rodete:

Turbomáquinas Generadoras (TG).

Turbomáquinas Motoras (TM).
Donde:
EM = energía mecánica

EP = energía de presión

Las Turbomáquinas Hidráulicas Generadoras (THG) son las Bombas y los
Ventiladores. El fluido de trabajo en un ventilador es aire; sin embargo, el incremento de
presión que experimenta el aire a través de la máquina es muybajo, por lo que se puede
aproximar como un fluido incompresible ( = cte).
Las Turbomáquinas Térmicas Generadoras (TTG) son los Compresores.
Las Turbomáquinas Hidráulicas Motoras (THM) son las Turbinas Hidráulicas:
Pelton, Francis, Kaplan o Axial.
Las Turbomáquinas Térmicas Motoras (TTM) son las Turbinas de Gas, donde el
fluido de trabajo es un gas producto de combustión y las Turbinas de...