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Toberas, principios y dimensionamiento

TERMODINAMICA. Toberas, principios y dimensionamiento. Para que sirven las toberas. TURBOMAQUINAS. JET NOZZLE. PROYECCION DE LIQUIDOS. MEDICION. TORCHAS. IMPRESORAS. QUE SON LAS TOBERAS.

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Toberas, principios y dimensionamiento

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Presentation Transcript

  1. TERMODINAMICA Toberas, principios y dimensionamiento

  2. Para que sirven las toberas • TURBOMAQUINAS • JET NOZZLE • PROYECCION DE LIQUIDOS • MEDICION • TORCHAS • IMPRESORAS

  3. QUE SON LAS TOBERAS La tobera es un conducto con área de sección transversal variable en el cual se acelera un flujo de vapor o gas, transformando su energía potencial manifestada en alta temperatura y presión en energía cinética.

  4. 1. TURBOMÁQUINAS: Clasificación. Las turbomáquinas se diferencian de otras máquinas térmicas en que son de funcionamiento continuo, no alternativo o periódico como el motor de explosión o la bomba de vapor a pistón. A semejanza de otras máquinas las turbomáquinas son esencialmente transformadoras de energía, y de movimiento rotativo. Sin embargo, se diferencian, por ejemplo, del motor eléctrico, en que la transformación de energía se realiza utilizando un fluído de trabajo. En las turbomáquinas el fluído de trabajo pude ser un líquido (comúnmente agua, aunque para el caso de las bombas de líquido la variedad de fluídos es muy grande) o un gas o vapor (comúnmente vapor de agua o aire, aunque nuevamente para los compresores la variedad de gases a comprimir puede ser muy grande). Las turbomáquinas cuyo fluído de trabajo es un líquido se denominan turbomáquinas HIDRAULICAS; no hay una denominación especial para las demás. Este fluído de trabajo se utiliza para convertir la energía según una cascada que puede enunciarse

  5. CASCADA DE LA ENERGIA · Energía térmica (calor) · Energía potencial (presión) · Energía cinética (velocidad) · Intercambio de cantidad de movimiento · Energía mecánica

  6. . • m=ArVdA/A+dr/r+dV/V=0 dA/A=-dr/r-dV/V • vdP+VdV=0 dq=du+Pdv+vdP+dEk+dEp+dW • v =1/r dP/r+VdV=0 r=- dP/ VdV • dA/A=-dr/ (- dP/ VdV) - dV/VdA/A= VdV/ ( dP/ dr)s- dV/V • dA/A=dV/V (V2/ a 2– 1)= dV/V(M2– 1)

  7. TRABAJO EN CONDICIONES DIFERENTES A LAS DE DISEÑO • 1. Sub-expansión2. Expansión en condiciones de diseño3. Sobre-expansión4. Onda de choque normal a la salida5. Onda de choque normal en el interior6. Límite sónico7. Flujo subsónico

  8. Efectos de la variación de la presión de descarga

  9. Fotografía de una tobera en condiciones de sub-expansión 

  10. Fotografía de una tobera en condiciones desub-expansión.Reflexión regular (Cortesía de Jack D. Mattingly) condiciones desub-expansión.Patrón de reflexión Mach (Cortesía de Jack D. Mattingly)

  11. Fotografía de una tobera en condiciones de ondas de choque normal en el interior

  12. c=(Cp(T0-T))1/2 • c=((Rg/g-1) (T0-T))1/2 • c=((g/g-1) (P0v0-Pv))1/2 • c=((g/g-1) P0v0(1-Pv/P0v0))1/2 • c=((g/g-1) P0v0(1-(v0/v) g-1))1/2

  13. Calculo grafico de toberas - Metodo de Kolbe

  14. 4´j / OO1 = Oj / O1C • O1C= Oj * OO1 / 4´j • A4 =v4m/c4 • D4 =2 (A4/p)1/2

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