DISEÑO DE UNA TURBINA AXIAL

DATOS PARA EL CALCULO

Cálculos.

1) DISTRIBUCIÓN DEL TRABAJO EN LAS DOS ETAPAS

2) FORMA DEL DUCTO .

Usaremos un ducto con DCP constante:

3) ALARGAMIENTO DE LOS VANOS DE TOBERA

4) ALARGAMIENTO DE LOS ALABES MÓVILES .

5) GRADO DE REACCIÓN CINEMÁTICA EN EL DIÁMETRO MEDIO .

Se sabe:

6) ANGULO DE LA VELOCIDAD ABSOLUTA EN EL JUEGO RADIAL.

7) RELACIÓN DE VELOCIDADES AXIALES EN LOS ALABES MÓVILES.

Sabemos que donde en una primera aproximación se puede hallar

dicha relación con la formula siguiente:

Reemplazando tenemos:

8) CALCULAMOS LOS COEFICIENTES PARA PERDIDAS (N)

Sabemos

Donde se calcula con ayuda de la grafica 1.3 para

Según el grafico

Donde se calcula con la ayuda de la grafica 1.4 para nuestro caso usaremos una turbina refrigerada con según el grafico

Finalmente

9) COEFICIENTES DE PERDIDAS HIDRÁULICAS.

En una primera aproximación:

10) VELOCIDAD TANGENCIAL EN EL DIÁMETRO MEDIO.

11) COEFICIENTE DE CARGA DE LA TURBINA.

Sabemos donde

Remplazando

(mas adelante omitiremos los subíndices t y Cp)

12) COMPONENTES TANGENCIALES DE LAS VELOCIDADES ABSOLUTAS DEL GAS EN EL JUEGO AXIAL, DESPUÉS DE LA ETAPA.

Sabemos

obtenemos:

También obtenemos

del sistema de ecuaciones (1) (2) obtenemos:

13) COMPONENTE AXIAL DE LA VELOCIDAD ABSOLUTA EN LA ENTRADA DE LOS ALABES MÓVILES

14) COMPONENTE AXIAL DE LA VELOCIDAD ABSOLUTA EN LA SALIDA DE LOS ALABES MÓVILES.

15) ANGULO DE ENTRADA DE LA VELOCIDAD RELATIVA EN LOS ALABES MÓVILES.

16) ANGULO DE SALIDA DE LA VELOCIDAD RELATIVA EN LOS ALABES MÓVILES.

17) ANGULO DE SALIDA DEL FLUJO DE LA ETAPA.

18) VELOCIDAD REDUCIDA EN LA SALIDA DE LOS VANOS DE TOBERA.

Sabemos: donde:

Finalmente:

19) VELOCIDAD TANGENCIAL REDUCIDA.

20) TEMPERATURA TOTAL CON RESPECTO A LA VELOCIDAD RELATIVA.

Sabemos:

Reemplazando:

21) VELOCIDAD RELATIVA EN LA ENTRADA DE LOS ALABES MÓVILES.

22) VELOCIDAD RELATIVA REDUCIDA EN LE ENTRADA DE LOS ALABES MÓVILES.

Sabemos: donde:

Finalmente:

23) ALTURA DE LOS VANOS DE TOBERA EN LA SALIDA.

Sabemos: donde

Además: ; ;

Reemplazando:

por tablas:

Finalmente:

24) ANGULO DE ABERTURA DEL CANAL EN LOS VANOS DE TOBERA EN LA PARTE PERIFÉRICA.

Sabemos:

Donde:

ancho de los vanos de tobera

juego axial delante de los vanos de tobera

Reemplazando:

25) ANGULO DE ABERTURA DEL CANAL DE LOS VANOS DE TOBERA EN EL DIÁMETRO INTERNO.

Sabemos

Reemplazando:

26) ANGULO DE DEFLEXIÓN DEL FLUJO EN LOS VANOS DE TOBERA.

27) GRADO DE DIVERGENCIA DE LOS VANOS DE TOBERA.

28) GRADO DE DIVERGENCIA DEL CANAL ENTRE LOS VANOS DE TOBERA.

29) VELOCIDAD REDUCIDA EN LOS ALABES MÓVILES.

Sabemos: donde:

Finalmente:

30) TEMPERATURA DE ESTANCAMIENTO DESPUÉS DE LA ETAPA.

31) VELOCIDAD REDUCIDA DESPUÉS DE LA ETAPA.

Sabemos: donde:

Finalmente:

32) ALTURA DE LOS ALABES MÓVILES EN LA SALIDA.

Sabemos: donde

Además: ; ;

Reemplazando:

por tablas:

Por lo tanto:

Entonces

Finalmente:

33) ALTURA RELATIVA DE LOS ALABES MÓVILES.

34) ANGULO DE ABERTURA DEL CANAL DE LOS ALABES MÓVILES.

Sabemos : ancho de los alabes móviles

--------------------------------- juego axial

35) ANGULO DE DEFLEXIÓN DEL FLUJO EN LA CASCADA DE LOS ALABES MÓVILES.

36) GRADO DE DIVERGENCIA DE LA CASCADA DE LOS ALABES MÓVILES.

37) GRADO DE DIVERGENCIA DE LOS ALABES MÓVILES.

38) PRESIÓN TOTAL DESPUÉS DE LA ETAPA.

39) Relación de expansión.

40) RENDIMIENTO DE LA TURBINA.

Sabemos donde:

entonces:

41) COEFICIENTE DE CARGA.

42) Coeficiente de trabajo.

43) RELACIÓN DE EXPANSIÓN HASTA LA PRESIÓN ESTÁTICA.

44) GRADO DE REACCIÓN ISOENTRÓPICO EN EL DIÁMETRO MEDIO.

45) TRABAJO DE LA TURBINA.