DESARROLLO DEL MÉTODO DEL CÁLCULO DEL COMPRESOR CENTRÍFUGO (Proyecto )

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José Ramón Lozano Fidalgo
hace 5 años
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1 ESAOLLO EL MÉOO EL ÁLULO EL OMESO ENÍUGO (royeco ) esuen El desrrollo del éodo efecivo del cálculo del copresor cenrífugo es un proble uy iporne pr ls inslciones energéics. Ese rbjo describe los resuldos del desrrollo del lgorio y progr del diseño efecivo del copresor cenrifugo oderno. lbrs clves: copresor, cenrífugo, diseño, lgorio, progr. Inroducción El copresor cenrífugo () es un ipo de copresor que puede presenr un flujo rdil. or lo no, ls velociddes periférics de ls secciones edis de enrd y slid son susncilene diferenes. Los cuenn un sise de rodees y con un sise difusor. Al uenr l cpcidd de ls plns indusriles, uen l dend de los. Alguns plicciones del son: pr gs nurl en gsoducos, en plns de licuefcción, sí coo en sises de inyección pr obener un ueno de producción en los cpos perolíferos. pr onico, cpo hs hce unos ños reservdo l copresor lernivo, en ls grndes cenrles de refrigerción y en l fbricción de go sinéic. pr gses de sínesis les coo l ezcl nirógenooxigeno pr producir onico, ipulsión de gs en el proceso Solvy, circulción de los gses de sínesis en el proceso de obención de producos básicos pr eri rificiles, urboplnes de circulción de gses en ls cenrles nucleres. Aculene exisen éodos y ecnologís efecivos pr proyección del copresor cenrífugo de l crg edi. e oro ldo, cuesión del ueno de l crg l del rbjo requiere ener en cuen probles específicos, coo considerción de seprción de cp liie, perdids dicionles, ec. Ese rbjo describe los resuldos del desrrollo del lgorio y progr del diseño efecivo del copresor cenrifugo oderno. MÈOOS Y MAEIALES MEAS Me L selección y nálisis los exisen dos básicos de invesigciones y cálculos de ls cscds cenrifugs del copresor cenrífugo. Los dos procesos que ienen lugr en el inerior de un copresor cenrífugo, son: ) Un ueno de l energí cinéic del ire (presión dináic), y bién lgo de l esáic, debido l elevdo vlor que lcnz. Ese proceso iene lugr en el rodee, que iene coo isión celerr el ire, que es spirdo xilene hci el cenro del rodee, y cbi su dirección en 90º conviriéndolo en un flujo rdil.

2 undo el rodee de un urbocopresor cenrífugo gir, l fuerz cenrífug epuj l ire desde l enrd del rodee hs el finl del álbe l velocidd del ire origind por es fuerz cenrífug viene represend por el vecor W. b) isinución grdul, sin urbulencis, de l velocidd lcnzd por el ire en el rodee, consiguiéndose coo conrprid un elevción de l presión esáic. Ese segundo proceso iene lugr en el difusor. En l ig. V. se uesrn los cbios de velocidd y presión esáic que el ire sufre su pso por el urbocopresor cenrífugo. ig.. odee de copresores con álbes ) urvdos hci rás b) urvdos hci delne c) e slid rdil onsideros seprdo:. Enrd en el copresor cenrifugo.. El rodee de un copresor cenrífugo.. El sise difusor de un copresor cenrífugo. Me L selección los dos principles pr los cálculos de ls cscds cenrifugs del copresor cenrifugo. En l bse de nálisis de l lierur especil son escogidos coo los dos principles pr los cálculos: relciones de presiones, rendiienos, núeros de Mch y velociddes especifics, diáeros edios y en l cbez, velociddes correspondienes, ángulos bsoluos y relivos en uniddes y secciones principles del copresor cenrifugo (incluyendo el roor rnsonico en l enrd del copresor cenrifugo del crg l). Me L selección los dos iniciles pr los cálculos de ls cscds cenrifugs. En l bse de nálisis de l lierur especil son escogidos coo los dos iniciles pr los cálculos: práeros en l enrd del roor rnsonico (,, ), rendiieno del roor rnsonico ( η ), práeros principles del copresor cenrifugo ( U, d,,, S, G ), práeros del edio de rbjo ( h c,,, ), práeros

3 y relciones especiles (,,, ). G β, bl, z,, A, α, r f, ξ, θ, Mes El desrrollo un lgorio y progr copucionl del cálculo de l cscd cenrifug. Algorio de los cálculos: Los cálculos de los práeros del flujo en l enrd del duco con el roor rnsonico lrgo del rdio y de los diensiones en l sección -: + d ) U U ) S h U ) u S S ) u 5) U U 6) SηS S + 7) s 8) c S 9) ) s 0) U S u ) + 0 S u U c S S0 0 cr + 0 ) λ 0 0 ) cr 0cr + + ( U u ) λ 6) λ w cr U uu ( + + c c 5) ( ) 7) α rcg 8) u sinα 9) Ss c ( s ) 0) U U

4 ) ) + d r ) α rcg ) cr sinα λ 5) ( λ ) 6) ( ) u λ + 7) ( λ ) [ ( λ )] 8) ( ) 0) q( ) λ ( λ ) ) + ) d λ 9) λ ) sinα ( ) U d h λ ρ G q G ( λ ) sinα ) W + ( ) 5) W + ( ) 6) 9) ) 5) u U rcsin W c W M w u 7) β 8) β β 90 β 0) ) M w W. rcsin W ) ) Los cálculos de los práeros del flujo en l slid del roor rnsonico y de los diensiones en l sección -:. + 6) µ 7) ( + sin β ) z bl A r r

5 5 8) µ ( U cg ) 50) r 9) α rcg β u r bl + r 5) u z u U + α U U u u f β ) z 5) ξ c 50 sin β W 5) ξ 0. 5ξ 55) L ξ + ξ r L + α U r f B 56) B 57) n B 58) ρ + β.5 B ρ 59) f 60) β 6) 6) 66) f +.5 c 6) 67) 69) ( ) [ ( λ )] λ 70) 7) c ( ) 75) S f α G f 000 β + 6) + cr 65) λ ρ U λ cr λ + M 68) ( ) 7) δ z ) 7) ( λ ) S η 7) b z.05 G δ ρ r B

6 6 77) c u 78) r r λ. r r + Los cálculos de los práeros del flujo en l slid del difusor sin lbes y de los diensiones en es sección: 79) 0.95 M + M M 80) 8) c ( ) 8) + M 8) λ c α 8) 85) b b 86) α α + α 87) α ξ ( )( + ) L r 88) L 89) n r b sinα 90) 9) 97) B ρ ρ 9) r G ρ b 9) r 96) 9) ρ 95) 98) S c 99) sinα cr σ S η. Los cálculos de los práeros del flujo en el difusor con lbes y de los diensiones en es sección:

7 7 00) b b 0) sin 60 z V α θ 0) V z 0) sin 60 α θ + z V 0) 05) 5. b + 06) 07) sinα b 08) 09) rcsin b α 0) 8.5 θ ξ g V ) A V ξ ) ( ) A B V ) + B V M ρ ρ ) ρ ρ 5) ρ ρ ρ 6)

8 8 7) 0) V c M ) 8) ( ) ) c 5) 8) SV V ) 6). + V 9) cr λ ) V Vd SV η σ 7) Vd 0.99 Los cálculos de los práeros del flujo en l ep y de los diensiones en l sección -: Ss 9) η 0) ) 5) 7) s ρ ) h z h 6) U c ) ) cgα G ρ 60U n h ξ cg + + cg α + ξ α op Me 5 Ls pruebs copucionles del progr desrrolldo. Los resuldos principles de los pruebs del progr desrrolldo esán presenn en l bl. U 00 d^ 0.65 h 0.8 0* 88.5 p 005 η S* 0.9 B V.

9 c* 8. 0* G.0 G βbl Z (/) 0.65 Ar 0.85 αf (/). ξ θ 0 (/). (/). (/) 0. U.5 S 5500 u 57.0 u.5 ** 0.88 S*.697 S*.99 * * 85. α0cr 0.65 λ0cr αcr λ() 0.5 λw α Ss* U r^ 0.88 α λ (λ) (λ) ρ.9 q(λ) h 0.0 9

10 W.8 W β β β.87 * Mw Mw µ r 50.5 u α z ξ 0.0 ξ Lr 66.5 B.07 n -.80 ρ.80 βf.897 βf^ * cr λ..975 M.890 (λ) (λ) 0.66 * * S* η* δ.066 b r* 97.8 λr M λ b

11 α α Lr n.55 ρ.5 r / * σ S η b Z V.966 Z V (/) / α ξv.99 A BV ρ 0.07 ρ.70 ρ-ρ /ρ V M λ V 0.8 SV ηv * σv 0.95 * *-* /* 0.0 ηs* ρ h 0.07 h n

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