8/16/2019 FLUJO ISOENTROPICO

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FLUJO ISOENTROPICO UNIDIMENSIONAL

Para el flujo unidimensional isentrópico y adiabático las propiedades detemperatura,

presión y densidad estarán constantemente disminuyendo a medida queel número de

Mach va en aumento. Para un mismo número de Mach la temperatura sepuede disminuir

más rápidamente si se trata como un flujo adiabático, sin embargo, sise desea disminuir

más rápidamente la presión se debe tratar como un flujo isentrópico.Esto se cumple para

cualquier gas.

lujo isentrópico a trav!s de una tobera

Se denomina proceso isentrópico a aquel proceso en el cual la entropía del sistema

permanece incambiada, es decir, constante. La palabra isoentrópico se forma de la

combinación del prefijo “iso” que significa “igual” y la palabra entropía.

Si un proceso es completamente reversible, sin necesidad de aportarte energía en

forma de calor, entonces el proceso es isentrópico.

En los procesos isentrópicos o reversibles, no eiste intercambio de calor del sistema

con el ambiente, entonces se dice que el proceso es tambi!n adiab"tico.

#ara lograr que un proceso reversible sea isoentrópico, se aísla t!rmicamente el

sistema, para impedir el intercambio de calor con el medio ambiente.

$uc%os sistemas de ingeniería, como bombas, turbinas y difusores son esencialmente

adiab"ticos &no intercambian calor con el medio', y funcionan mejor cuando las

irreversibilidades como la p!rdida de energía por fricción, son minimi(adas. )e esta

manera, los procesos isentrópicos son *tiles como modelo de procesos reales.

+gualmente %ay muc%as aplicaciones en las que fluye un gas a trav!s de un tubo oconducto que tiene un "rea variable en la cual un flujo isentrópico, continuo, uniforme

es una buena aproimación de la situación de flujo eistente, como se mencionó

anteriormente. El difusor cerca de la parte delantera de un avión de reacción, los

gases de escape que pasan a trav!s de las aspas de una turbina, las toberas en un

motor de co%ete, un oleoducto de gas natural roto, y los dispositivos de medición de

flujo de gas son ejemplos de situaciones que pueden ser moldeadas con un flujo

continuo, uniforme, e isentrópico.

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"#u! es una tobera$

%na tobera es un dispositivo que convierte la

energ&a potencial de un fluido 'en forma t!rmica y de presión( en energ&a cin!tica. )omo tal, es

utili*ado en turbomáquinas y otras máquinas, como inyectores 'dispositivo utili*ado para bombear

fluidos(.

"#u! es un difusor$

+os difusores variables son válvulas que cambian su sección de paso cuando se modifican laspropiedades del fluido que las cru*a. +os carburadores son las máquinas que los utili*an con

mayor frecuencia aunque sirven tambi!n en otros me*cladores

ipos y sus respectivos conceptos.

-on toberas convergentes y divergentes

-e denomina tobera convergentedivergente a un ducto que posee una sección convergente

-eguida de una divergente

M/0 M10 M20

M/0 sera la sección de la tobera convergente y la sección M20 sera la divergente, manteniendo en

su nivel medio una igualdad de M10

"#ui!n fue 3e +aval$

4ustav de +aval 5acido, nació el 6 de mayo de 0789 en :sra '-uecia( como )arl 4ustav Patric;

de +aval.

ue un cient&fico sueco que a la edad de << a=os inventó una centrifugadora capa* de separar

fácilmente la leche de la mantequilla, que poco despu!s fue usada para esta función en muchoslugares. 3urante toda su vida se interesó por temas como la aerodinámica o la iluminación el!ctrica

gracias a esto consiguió crear más de <9 patentes mientras manten&a una empresa con más de 6>

ingenieros a su servicio.

3e +aval estudió el flujo supersónico en toberas y resolvió el problema de aceleración má?ima

dentro de la tobera llegando al dise=o de toberas con sección convergente@divergente en las que

se logra un flujo sónico M 1 0 'M 1número de Mach( en la garganta para posteriormente e?pandir

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la tobera y lograr flujos supersónicos M 2 0.

Estas toberas deben tener una e?pansión adecuada para evitar la generación de ondas de choque

o de contracción dentro del flujo.

3urante una !poca en la que no e?ist&a una teor&a que e?plicase el comportamiento de los gases el

continuó e?perimentando y gracias a su gran intuición logro dise=ar la toberaconvergente@

divergente que permite e?traer la má?ima energ&a de un chorro de aire caliente.

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