Turbocompresores

Scientia et Technica Año XII, No 30, Mayo de 2006 UTP. ISSN 0122-1701

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CARACTERIZACIÓN GEOMÉTRICA Y TÉCNICA DE UN TURBOCOMPRESOR DE UN VEHÍCULO MAZDA 4.5T
RESUMEN Este artículo presenta un avance de los resultados obtenidos en el proyecto de investigación: “Diseño y construcción de una microturbina de gas de generación de potencia para el Laboratorio de Térmicas”. Se muestra el trabajodesarrollado para caracterizar geométrica y técnicamente un turbocompresor de un vehículo, el cual posteriormente pretende ser usado como elemento de un ciclo Brayton simple para la generación de potencia. PALABRAS CLAVES: Turbocompresor, carcasa, rodete, microturbina de gas. ABSTRACT This paper presents an advance in the obtained results in the project: “Design and construction of a generationpower gas microturbine for the Thermal Lab”. Additionally, the activities that were developed in order to characterize geometry and technically a turbo used in a car are described. The turbo will be used as an element in a Brayton cycle for generation power. KEYWORDS: Turbo, housing, impeller, gas microturbine 1. INTRODUCCIÓN El proyecto de investigación: “Diseño y construcción de una microturbinade gas de generación de potencia para el Laboratorio de Térmicas”, es desarrollado por el grupo de investigación en sistemas térmicos y potencia mecánica de la Facultad de Ingeniería Mecánica y financiado por la oficina de investigaciones de la Universidad Tecnológica de Pereira. Las microturbinas de gas son pequeñas unidades capaces de generar electricidad y calor; pueden ser propulsadas por mediode diferentes combustibles como gas natural, diesel y biogás entre otros. Los elementos principales de una microturbina de gas son un compresor, una cámara de combustión, una turbina, el sistema de generación de energía eléctrica, el sistema de control y el sistema eléctrico. Las microturbinas de gas son empleadas en procesos industriales donde son necesarios ciertos requerimientos específicosque con otro dispositivo no serían posibles, como la generación de energía eléctrica en plantas que requieren una demanda de energía mayor en determinados momentos, también son usadas en lugares que se encuentran aislados del sistema interconectado de energía eléctrica. El objetivo general de proyecto de investigación en mención es desarrollar una microturbina de gas para generar potencia a partirde turbocompresor que habitualmente es usado como sistema de sobrealimentación en un vehículo Mazda 4.5 T. En este artículo se pretende mostrar los resultados alcanzados en la primera etapa del proyecto, que
Fecha de Recepción: 30 Enero de 2006 Fecha de Aceptación: 27 Abril de 2006

DIEGO F. GONZÁLEZ SANTOS Ingeniero Mecánico Universidad Tecnológica de Pereira diego_gsim@yahoo.com.mx LEONARDOOSORIO M. Ingeniero Mecánico Universidad Tecnológica de Pereira leoimutp@yahoo.es JUAN ESTEBAN TIBAQUIRÁ G. Ingeniero Mecánico, M.Sc. Profesor asistente Universidad Tecnológica de Pereira juantiba@utp.edu.co

consistió en caracterizar geométrica y técnicamente un turbocompresor de un vehículo mazda 4.5 T. Esta primera etapa del trabajo comprende la caracterización del turbocompresor, con lo cualse levanta un modelo en 3-D y planos geométricos los cuales incluirán las principales dimensiones de las carcasas tanto del compresor como de la turbina, al igual que los diámetros de los rotores y el espesor de los álabes entre otros. En las siguientes líneas encontrará una explicación sobre que es un turbocompresor y su utilización, la metodología empleada para la caracterización, los resultadosobtenidos y las conclusiones finales del trabajo. 2. TURBOCOMPRESOR Cuando se desea obtener mayor potencia de un motor, se hace necesario aumentar el volumen de mezcla aspirado por los cilindros en cada ciclo, lo cual implica la introducción en ellos de mayor cantidad de aire. Así que para aumentar la potencia de un motor, es necesario que el volumen de aire aspirado por él sea mayor. De esta...