Fundamentos de Turbinas de Gas Dr. Eloy Edmundo Rodríguez Vázquez

Turbinas de Gas A gas turbine is a turbomachine composed of a compressor part, a part with heat supply to the compressed gas and a turbine part in which the hot gas expands [1]. Figura 1. Turbina de gas L20A, Kawasaki [2] Fundamentals of turbomachines, Erik Dick, Springer B&B-AGEMA, http://www.bub-agema.de/index.php?whereami=2.2&lang=en

Turbinas de Gas Las turbinas de gas (fluido compresible) son máquinas rotativas que permiten la transferencia de energía entre un fluido y un rotor provisto de álabes que giran dentro de una carcasa o cuerpo estructural [3]. Figura 2. Rotor de una turbina de gas [4]. 3. Turbomáquinas de fluido compresible, Manuel Polo, Limusa 4. ATTS Inc. Gas turbine parts and auxiliary components

Transferencia de Energía La transferencia de energía en las turbinas de gas tiene su origen en las propiedades elásticas del fluido de trabajo y en los cambios que sufre el momento de la cantidad de movimiento del flujo con relación al tiempo, mientras que éste pasa por los ductos que forman los álabes del rotor y la carcasa, sobre los que determina acciones y reacciones equivalentes a fuerzas [3]. Figura 3. Simulación de flujos en álabes. 3. Turbomáquinas de fluido compresible, Manuel Polo, Limusa

Transferencia de Energía Figura 4. Arreglo básico de álabes en el compresor y la turbina [5]. 5. Verdichter and turbine JUMO 004-B, Sep 1944ponents

Clasificación Figura 5. Clasificación de las turbomáquinas [6]. Turbomáquinas de Flujo Compresible Compresores Turbocompresores Centrífugos Axiales Desplazamiento positivo Compresores de émbolo Rotativos positivos Turbinas Turbinas de Gas Turbinas de Vapor Figura 5. Clasificación de las turbomáquinas [6]. 6. Fundamentos de las turbomáquinas, Ingelibre

Flujo estable 1D Flujo másico Aceleración Diferencial de Fuerza V V Flujo estable

Flujo estable 1D La dirección de la fuerza es la misma que la del vector resultante de velocidad de flujo Fuerza

Flujo compresible Diferencial de Fuerza Diferencial de Presión Flujo másico Derivando

Flujo compresible Diferencial de Presión Velocidad de flujo En un proceso isoentrópico la velocidad de flujo depende del modulo de elasticidad o de la temperatura

Ecuación de estado Ecuación de estado de los gases ideales Ecuación de estado de los gases reales P Presión a y b constante empíricas experimentales V Volumen n No. de moles R Constante universal de los gases ideales T Temperatura

Modelo de Orificio Ecuación general de los gases ideales

Modelo de Orificio

Sintetizar un modelo de la turbina de gas, considerando un trabajo de salida dado y modelando los 4 estados del ciclo de Brayton. El objetivo es que el modelo sea estático, pero se prefiere dinámico. Proyecto