triángulo de velocidades

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Triángulo de velocidades En el lenguaje de las turbomáquinas se habla de triángulo de velocidades para referirse al triángulo formado por tres vectores los cuales son La velocidad absoluta del fluido La velocidad relativa del fluido respecto al rotor La velocidad lineal del rotor Estos tres vectores forman un triángulo ya que la suma en un mismo punto es igual a en ese punto por leyes del movimiento relativo de la mecánica clásica (transformación de Galileo o composición de velocidades). El ángulo entre los vectores y es denotado y el ángulo entre los vectores y es denotado . Esta nomenclatura será utilizada a través de todo este artículo y es norma DIN 1331. En este corte transversal de la bomba se representan la trayectoria relativa de una partícula de fluido en su paso por el rodete, la trayectoria absoluta en su paso por el rodete y entrada en la cámara espiral. La trayectoria relativa sigue naturalmente el contorno de los álabes, no así la trayectoria absoluta, porque los álabes del rodete están en movimiento. Si se trata de una corona fija las trayectorias absolutas y relativas coinciden.

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Triángulo de Velocidades

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Tringulo de velocidadesEn el lenguaje de las turbomquinas se habla detringulo de velocidadespara referirse al tringulo formado por tres vectores los cuales son

La velocidad absoluta del fluido La velocidad relativa del fluido respecto al rotor La velocidad lineal del rotor

Estos tres vectores forman un tringulo ya que la sumaen un mismo punto es igual aen ese punto por leyes del movimiento relativo de lamecnica clsica(transformacin de Galileoo composicin de velocidades).El ngulo entre los vectoresyes denotadoy el ngulo entre los vectoresyes denotado. Esta nomenclatura ser utilizada a travs de todo este artculo y esnorma DIN1331.En este corte transversal de la bomba se representan la trayectoria relativa de una partcula de fluido en su paso por el rodete, la trayectoria absoluta en su paso por el rodete y entrada en la cmara espiral. Latrayectoria relativa sigue naturalmente el contorno de los labes, no as la trayectoria absoluta, porque los labes del rodete estn en movimiento.Si se trata de una corona fija las trayectorias absolutas y relativas coinciden.

Como el rodete est girando a una velocidad angular , sus labes tienen en los puntos de entrada la velocidad tangencial u1(u1=*r1). As pues, el labe recibe el flujo a la velocidad relativa w1, diferencia vectorial de c1y u1:A la salida del labe se tiene:A la entrada existe un tringulo de velocidades, cuyos lados son c1,u1,y w1; y en el recorrido del flujo a lo largo del rodete, el tringulo va cambiando de forma, resultando al final el de salida, de lados c2,u2,y w2.Por ejemplo, para una bomba tenemos:

Formamos el tringulo de velocidad a la entrada:A la salida tendremos:Entendido el tringulo de velocidades, vamos a explicar la ecuacin de Euler.La ecuacin de Euler es laecuacin fundamental para el estudio de las turbomquinas, tanto trmicas como hidrulicas. Constituye, pues, la ecuacin bsica para el estudio de bombas, turbinas, expresando la energa intercambiada en el rodete de dichas mquinas.La ecuacin de Euler, por tanto, esaplicable a mquinas trmicas, hidrulicas, generadoras, motoras, axiales, radiales y mixtas.

Para el caso ms general de lasturbomquinas de reaccin, en las que laspresiones de entrada y de salida del rodete son diferentes, la fuerza que acta sobre los labes del mismo vendra dada por la expresin:Ahora bien, las fuerzas p1S1y p2S2que actan a la entrada y salida del rodete, o son paralelas al eje, o cortan perpendicularmente al eje o cortan oblicuamente al eje. En cualquier caso,sus proyecciones sobre la direccin de u y/o su momento respecto al eje de giro es nulo: no contribuyen al par motor. Este par es provocado solo por las fuerzas mc1y mc2tanto en mquinas de accin como de reaccin.Las componentes tangenciales mcu1y mcu2son las nicas que producen trabajo cuando el rodete gira. El momento resultante respecto del eje de giro, opar motor M, que originan estas fuerzas sera ladiferencia entre el momento M1a la entrada y el momento M2a la salida:Enturbinas, el momento disminuye a lo largo del rodete y el par motor resulta positivo(M>0); y enbombasocurre lo contrario(M