PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATLICA DEL PERFACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERAESPECIALIDAD DE INGENIERA MECNICA

TURBOMAQUINAS Y MAQUINAS DE DEZPLAZAMIENTO POSITIVOTAREA ACADEMIDA: VENTILADORES

Profesor:MALDONADO RIVERA, ARTURO

Horario:0911

CDIGOSNOMBRES

20087277HUAMANI TAPIA, ANGEL

20084387MOSCOSO RIVADENEIRA, JOS

20099020GUEVARA BUSTAMANTE, ARNOLD

20095798BECERRA GUILLEN, OSCAR

20102682ACOSTA QUISPE, CARLOS

FECHA:10 12 - 2013

INDICE

Pginas1. Objetivos 12. Marco Terico.. 13. Datos de laboratorio........... 34. Clculos. 45. Tabla de clculos. 6. Rotores y tringulos de velocidades para los 3 ngulos.

1. OBJETIVOS

Con los datos del laboratorio y la geometra del roto encontrar las relaciones en el ventilador. Encontrar todos los coeficientes(no considerar ingreso sin rotacin) Construir los tringulos de velocidad de entrada y salida del rotor para nmero de alabes infinitos y finitos, en el caso de mxima eficiencia.

2. MARCO TEORICOEn nuestro medio, las turbomquinas son muy usadas en la ingeniera y existen diferentes tipos y modelos de estas. Se las puede clasificar si es que suministran o extraen energa del fluido con el que trabajan. Los ejemplos ms usuales para las del primer tipo son las turbinas y molinos, mientras que los ventiladores, compresores y bombas forman parte del segundo grupo.En nuestro ensayo de laboratorio se analiz un ventilador, que es una turbomquina radial o centrfuga, ya que la direccin de entrada del flujo de aire al ventilador es ortogonal a la direccin de la salida del aire.El fluido de compresin (en nuestro caso aire) entra al ojo de la tobera de admisin en direccin axial hasta alcanzar la parte central del ventilador ganando as presin tanto por efecto de la accin centrifuga como por el cambio de velocidad relativa. El difusor recoge el fluido a la salida del ventilador y lo lleva hacia la descarga, reduciendo as su velocidad y aumentando su presin.Con respecto a la orientacin (ngulos) de los labes se puede mencionar lo siguiente:Los rotores de labes curvados hacia adelante favorecen la succin del fluido e incrementan la transferencia de la energa del rotor al fluido.Los rotores de labes radiales a la salida tienen la ventaja de mantener constante el valor de la presin, reduce los esfuerzos sobre estos labes. El trabajo especfico de Euler es independiente del caudal.Los rotores de labes curvados hacia atrs aumentan la accin de estos labes sobre el fluido y aumenta la presin.La energa que se transfiere al fluido desde la maquina en un compresor centrfugo puede ser expresada por la ecuacin de Euler: Expresndola en base a las componentes energticas: El primer trmino de la expresin se refiere a la carga dinmica que tiene el fluido.El segundo trmino hace mencin a la energa transferida bajo la forma esttica o de presin.El ltimo trmino expresa el cambio en la velocidad relativa del fluido.

El siguiente compendio resume las caractersticas acerca del ngulo 2que poseen las hlices de los rotores:-Curvatura de labes curvados hacia atrs, 290:Aumentan los valores notablemente de V2 y Vu2, aumenta le energa transferida en forma dinmica, el rendimiento es muy bajo.- Para el anlisis que se realiza en esta tarea acadmica se considera un ingreso con rotacin con lo cual se cuenta con los valores de los ngulos de entrada de cada uno de los rotores, los cuales fueron hallados geomtricamente a partir de la medicin de los radios de curvatura de los labes.- Para hallar el factor de deslizamiento se hace uso de las frmulas dadas por Stodola, Stanitz, Pfleiderer, Busemann; de las cuales se elegir el que mejor resultados den respecto a los datos obtenidos en el laboratorio.

3. DATOS DEL LABORATORIO:

Presin Baromtrica:p0Pa100200

Temperatura Ambiental:T0C19.5

Humedad Relativa:%75

Constante universal de los gases (aire):RJ/Kg K287

Medidas del rotor

2A()ro(mm)ra(mm)r1ext(mm)r1int(mm)rext(mm)b2(mm)b1(mm)elabe(mm)z(alabes)r1m(mm)

9085-75-11539.239.21.480

90908076501153846.01.51663

Parmetros de mxima eficiencia

2A()w(rad/s)Q(m3/s)

90369.2420.22

90369.2420.2706

DATO DE LABORATORIO

2A()gH rotor(m2/s2)total

90984.089

62.1856.589

141.21047.687

4. Ejemplo de clculo:Geometra del Rotor, clculo de 2A y 1A:

Clculos de velocidades en la entrada:

Clculos de velocidades oo en la salida:

Clculos de velocidades en la salida:

7 | Pgina

5. TABLA DE CLCULOS:

reas y ngulos de labes

2A()1A()A2(mm2)A1(mm2)

90900.0270.017

62.13586.6550.0250.015

141.218103.0090.0230.015

TRIANGULOS DE VELOCIDAD DE ENTRADA Y DE SALIDA PARA ALABES INFINITOS

2A()U1(m/s)U2m/s)V1R(m/s)V2R (m/s)W1(m/s)W2 oo(m/s)V1(m/s)V2 oo(m/s) 1()2 oo( )V2u oo(m/s)V1u (m/s)

9027.69342.46312.8718.16512.8718.16530.53843.24124.92710.88442.46327.693

62.123.44742.46314.2348.97014.25910.14726.72238.77232.18713.37737.72022.615

141.223.26242.46318.45511.82518.94118.87933.14058.39033.84011.68457.18027.526

Datos CalculadosDato del Laboratorio

hidraulicagHoo (m2/s2)gHrotor (m2/s2)gH (m2/s2)gH rotor(m2/s2)

0.8961036.2649.32581.82984.1

0.8961071.5549.68492.54856.6

0.9011787.71564.671410.211047.7

factor deslizamiento():V2u (m/s)

2A() :9062.1141.29062.1141.2

Stodola:0.6070.7940.83425.78829.96547.710

Busemann:0.6070.7390.90925.78827.89351.958

Stanitz:0.7530.8140.90831.95830.71751.927

Pfleiderer:

0.650.7850.8760.84033.35233.03448.046

0.70.7730.8670.83032.81132.72247.463

0.750.7600.8590.82032.28732.41546.894

0.80.7480.8510.81031.77932.11446.338

0.850.7370.8440.80131.28731.81845.796

TRIANGULO DE VELOCIDAD REAL DE SALIDA

2A()2()V2 (m/s)W2(m/s)2()

9013.7634.3412.8239.57

62.115.1934.2313.6741.00

141.212.8253.2914.15123.30

6. ROTORES Y TRIANGULOS DE VELOCIADES PARA LOS 3 ANGULOS :

a) Rotor de 90:

Detalle del Rotor 90:

Triangulo de velocidad en la entrada del rotor de 90:

Tringulos de velocidad para z= y para z=8 en salida del rotor de 90:

b) Rotor menor de 90:

Detalle del rotor menor de 90:

Triangulo de velocidad en la entrada del Rotor menor a 90:

Tringulos de velocidad para z= y para z=8 en salida del rotor menor a 90:

c) Rotor mayor a 90:

Detalle del rotor mayor a 90:

Triangulo de velocidad en la entrada del Rotor mayor 90:

Tringulos de velocidad para z= y para z=8 en salida del rotor mayor a 90: