Universidad Simón Bolívar Departamento de Conversión y Transporte de Energía Turbo Maquinas Térmicas CT ASIGNACIÓN I

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Felisa Mendoza Villalobos
hace 6 años
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1 Universidad Simón Bolívar Departamento de Conversión y Transporte de Energía Turbo Maquinas Térmicas CT ASIGNACIÓN I Problema 1. Se requiere que un equipo produzca 15m de altura y mueva 0.2 m 3 /min de agua mientras opera en el rango de velocidades de rpm. Qué tipo de equipo es más adecuado para esta aplicación? Problema 2. Las figuras 1 y 2 pueden ser actualizadas. Considerando los datos suministrados en la figura 3 realice la actualización de la figura cruzando los datos de ellas. Calcule la velocidad específica con los coeficientes de carga y flujo de la última figura. Figura 1. Las Máquinas que Requieren Trabajo

2 Figura 2. Las Máquinas que Producen Trabajo Figura 3. Tabla sináptica de rotores. Cortesía de Sulzer Escher.

Problema 3. El compresor de la siguiente figura es diseñado para trabajar con 0.4 kg/s, pr =4, y opera a N = 80000 rpm.

3 Problema 3. El compresor de la siguiente figura es diseñado para trabajar con 0.4 kg/s, pr =4, y opera a N = rpm. Una operación similar requiere, a la misma presión de descarga, un aumento del 25% del caudal. Cuáles son los cambios en las dimensiones de la nueva etapa? Figura 4. Etapa de Compresor centrífugo. Problema 4. Un compresor centrífugo es diseñado a pr ts = 7 y opera con un flujo másico de 15 kg/s. Cuál sería un nivel de eficiencia esperado para esta etapa? Cuál sería un rango de operación estable esperado para esta etapa? Problema 5. Una turbina radial debe ser diseñada con un coeficiente de flujo de 0.30 y un coeficiente de carga de Qué eficiencia puede ser esperada para esta etapa? Problema 6. Considere la siguiente figura. Dónde se tiene presente estrangulamiento o choke? Por qué? Figura 5. Características de la turbina

Compresor de 1 etapa. Problema 8. Examine la siguiente figura.

4 Problema 7. Examine la siguiente figura. Indique los 4 elementos aerodinámicos de esta etapa. Figura 6. Compresor de 1 etapa. Problema 8. Examine la siguiente figura. Indique las salidas y entradas que están presente en el compresor multietapas. Figura 7. Compresor multietapa.

mecánicos (6 a 10). Figura 8. Compresor para aire acondicionado. Problema 10.

5 Problema 9. Considere la siguiente figura. Identifique los 4 principales trayectos del flujo e identifique los principales elementos mecánicos (6 a 10). Figura 8. Compresor para aire acondicionado. Problema 10. Examine la siguiente figura. Identifique los 4 principales pasos de flujo e identifique los principales elementos mecánicos Figura 9. Turbo cargador.

6 Problema 11. Estudie las siguientes figuras. Describa en un párrafo las principales diferencias observadas en la evolución de los rotores de compresores centrífugos. Figura 10. Evolución de rotores de compresor centífugo. Problema 12. Contraste las siguientes figuras. Escriba un párrafo de las principales diferencias en los 2 tipos de turbinas. Figura 11. Elementos típicos en una turbina a gas para propulsión de un misil.

7 Figura 12. Turbina a Gas industrial Problema 13. Examine la siguiente figura. Cuántos sellos se pueden apreciar en cada etapa de la bomba? Figura 13. Bomba Centrífuga.

8 Problema 14. Examine la siguiente figura. Cuál es la diferencia entre la primera y el resto de las etapas? Por qué existe esta diferencia? Figura 14. Compresor centrifuge multietapa de succión simple Problema 15. Considere la siguiente figura. Creé un plano imaginario que sea ortogonal a la ilustración y que atraviese la succión y descarga de la bomba doble succión. Intente recrear el posible camino del flujo en esta vista ortogonal. Figura 15. Turbo bomba de oxigeno de alta presión con entrada de flujo radial.

Problema 16. Considere la siguiente figura en operación con un caudal de 275 m 3 /hr y una altura de 25m. Este punto está fuera del rango recomendado de trabajo.

9 Problema 16. Considere la siguiente figura en operación con un caudal de 275 m 3 /hr y una altura de 25m. Este punto está fuera del rango recomendado de trabajo. Cómo sería el comportamiento de la bomba en este punto? Figura 16. Características de una bomba Convencional. Problema 17. Un compresor es ensayado durante primavera cuando las condiciones en la succión eran moderadas. La temperatura total en la succión es de 15 C y la presión atmosférica es de 1 bar. Es necesario repetir las pruebas durante el invierno cuando la temperatura en la succión puede ser 25 C y la presión atmosférica camba a 0.96 bar. Establezca los valores correctos de δ y θ para corregir las nuevas condiciones a las condiciones iníciales. Problema 18. Un compresor es escalado para al ser incrementado en diámetro por un factor de 3, manteniendo la velocidad de giro contante. El equipo original tiene un número de Reynolds de 0.15x10 6. De manera aproximada Cómo varía la eficiencia del compresor? Figura 16. Influencia del numero de Reynolds en la eficiencia global de compresores centrífugos

10 Problema 19. Después de 25 años de operación, se le cambia la propela a un bote de recreación. La nueva propela tiene 30 de diámetro y la antigua 25. En operación, el nuevo sistema presenta un aumento de 2700 rpm a 2900 rpm. Cuánta potencia adicional se consiguió con la actualización?

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