Download - Diseño de Turbofan

7/23/2019 Diseo de Turbofan

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INSTITUTO POLITECNICONACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

UNIDAD PROFESIONAL TICOMAN

DISEO DE UN MOTOR AERORREACTOR

Presentan:

CAAMAO PACHECO MOISES CASTRO PORCAYO EDER ELIAS SAUCEDO SAUCEDO DAVID URIEL RIVERA HERNANDEZ MIGUEL

PROFESOR: MORENO PACHECO LUIS ALFONSO

GRUPO: 8AM2

!"#!" $


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CONTENIDO

1 OBJETIVO%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

2 INTRODUCCION%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

2.1 COMPRESORES%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%2.1.1 COMPRESORES CENTRFUGOS.%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

2.1.2 COMPRESORES AXIALES%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

2.2 DIFUSORES%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

2.2.1 DIFUSORES SUBSONICOS%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

2.2.2 DIFUSORES SUPERSONICOS%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

3 ESPECIFICACIONES TECNICAS Y ANALISIS%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

3.1 ELECCION DE LA AERONAVE%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

3.1.1 CARACTERSTICAS GENERALES%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%3.1.2 RENDIMIENTO%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

3.2 CONDICIONES DE DESPEGUE%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

3.3 CONDICIONES DE CRUCERO%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4 DESARROLLO%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.1 DISEO DEL DIFUSOR %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.2 CONSIDERACIONES PARA EL DISEO DEL FAN%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.3 DISEO DE COMPRESOR AXIAL%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.4 DISEO DE ALABES%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%4.4.1 ETAPA 2.1%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.4.2 ETAPA 2.2%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.4.3 ETAPA 2.3%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.4.4 ETAPA 2.4%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.4.5 ETAPA 2.5%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.4.6 ETAPA 2.6%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.4. ETAPA 2. %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.4.! ETAPA 2.!%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%4.4." ETAPA 2."%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.6 CAMARA DE COMBUSTION%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.6.1 PRIMERA SECCI#N%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.6.2 SEGUNDA SECCI#N%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.6.3 TERCERA SECCI#N%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%


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4.6.4 VOLUMEN DE LA C$MARA DE COMBUSTI#N%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.6.5 $REA PROMEDIO Y LONGITUD DE LA C$MARA DE COMBUSTI#N%%%%%%%%%%%

4.6.6 VOL%MENES& LONGITUDES Y PERMETROS POR SECCI#N DE LA C$MARA DECOMBUSTI#N%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.6. SECCI#N 2 N%MERO DE ORIFICIOS%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%4.6.! SECCI#N 3 N%MERO DE ORIFICIOS%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4.6." RESULTADOS%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4. TURBINA%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4. .1 CONSIDERACIONES PARA EL DISEO DE LA TURBINA'%%%%%%%%%%%%%%%%%

4. .2 PLANOS%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4. .3 DETERMINACI#N DE VARIACI#N DE LOS $NGULOS%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4. .4 DETERMINACI#N DE N%MERO DE ALABES%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4. .5 N%MERO DE ALABES%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4. .6 ETAPA 4(1 )PRIMERA ETAPA TURBINA DE ALTA*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4. . ETAPA 4(2 )SEGUNDA ETAPA TURBINA DE ALTA*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4. .! ETAPA 4(3 )PRIMERA ETAPA TURBINA DE BAJA*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4. ." ETAPA 4(3 )SEGUNDA ETAPA TURBINA DE BAJA*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

4. .1+ ETAPA 4(3 )TERCERA ETAPA TURBINA DE BAJA*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

5 IM$GENES DEL MOTOR %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

6 ANEXOS%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

6.1 CODIGO EN MATLAB 2%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%


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1 OBJETIVO

A ,- /0 ,0 708 7 970 0 : ;-?9 = ,0,7- 7 : 7=0 @- = 7 = ,/- = =;0 0 )=0? - *& = 7 /07 =- )F * = 7 ,-;: - . L ; /-=-7-/9 > = = 7 70> - G T >0 T - & H. I. H. S ; //--& G. F. C. R- & H

C- & 6/ E=0,0 .

2 INTRODUCCION

L- T >-? - = - ,0 = ;-/- ,,0 ;:7 8 7-/ >- ,/- - / >- /. D , -& / ;>0< 7 77 ; =- / >- ,/- = =->7 ?7 -

)= -;0 9 =- 7- / 0- ,-;- / >- ,/- = ?7 - K 0,-*.E7 0 / / =0 0= =- , ;0 - ' ?7 - = 0 : 0; 0- ?7 - , = 0- - ?7 -= 0 =- )> : *. E7 ?7 - : 0; 0- : / 7 K,7 - = 7 ;-/- ),-;: - / >0 * 7?7 - , = 0- = 0 ,- = ,/- 7 / 0- ,- ,< / 0,- ,- 7 K,7 -. L-/ >-? /0 0 / : ,/- 7- / >- ,/- ' ,- ; ; - ,-;> /0>7 & 7-

7- , ;9 ,- ;0,- & : -= , ; - ,- / ;0 ,0 = , 7 0=- ;>0 / 7.

Figura_1 (Esquema de un Turbofan)


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2.1 COMPRESORES

2.1.1 COMPRESORES CENTRFUGOS.

C- 0 / ? = ; / 7; / , , 0 ; 07 ,- /0 rodete 1 7 0 0;: 0; 7-,0= = 7 0 & ;9 0 = ,- = ,/- =0 / ?0 - )=0? - *. E7 0;9 ;- / = ,- /0 ,0 : = -> , ;- /9 ,- /0/ 0=- 7,-;: - , / ? -& ,-;- 7- /0:- = -= / / : = 0;:7 ; / )= - =-, *.

Figura_2 Esquema Compresor centrifugo.

Rodete: Tipo de rotor situado dentro de una tubera o un conducto encargado de impu!sar un f!uido.


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Figura_" Tipos de Rodetes (#na dos caras).

E7 -= / = =- , 7/ > , 0- 7- : 0; - ;-/- = 0 ,0 :- 7 , : ,0= == ?7 - 7 /0 ; / : @ = 7 ,-;: - , / ? - : =09; / - 7-> 7 = =-.

E / /0:- = ,-;: - : / / = , -/ :70, ,0- '

L- 0/ = 0 ? 0- 7 = 7 ,-;: - 0 7 0 7 / .M - : -: - , ;>0 ,-;:- / ;0 /- = >0=- / > /;- ?,- / ;0 = .E , : 8 = ? ,0- ,- > =0;0 /- = / - = ;:70- ; = /-;9 0,- : , 7 0 7-,0= = = 0 -.

P / 7- 0 0 / / 09 7- = 7-,0= = '

Figura_$ %omenc!atura

2.1.1.1 &R'%C'&' E F#%C' %*+'E%T

E7 0 :0 =- 7 0 / 0- = 7 ,,0 = / = = 7 -= / 7- 7 > = / 7-, 0 7-,0= =& 7 , 7 ,0 , / : / ,- , ,0 = =0? ,0 =

: 0- & = ?- ; 7 : 0 /9/0, / 7 ,,0 = / = = 70= ; / .


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D >0=- 7 ,,0 /0 7- 7 > = , 0 7 0 & > 9 =0? ,0 = : 0/9/0, 7 , / 0- = 7 7 > 7 , :- / 0- = 7 ;0 ;-. P- 7- 7 ,-;: -

: / :< =0= = =0;0 /- = >0=- 7 0 /0 = , : :- 7- >- = =7- 7 > / < = 7 - 0 / / / -= / , , .

N- ; 7; / ;:7 7 > =0 7 = / ;0 ; =0= 7 =0 0 0 = 7; /- = : 0 : - 0; = ; / :- 0 7 / -= / =0? - .

2.1.2 COMPRESORES AXIALES

L ? ,0 >9 0, - > 0 = / /0:- = ,-;: - 7 , 7 ,0 = 7 ?7 0=- 0= = =0? 0 ,- 0 / 7 ,0 : =0 ;0 0 : ->7 ; : = : , 7 0 / ; = ,-;> /0 .

L- 7 > = 7 -/- - 7- / > - ,- / 7 ?7 - = 0 ; / 7-,0= = > -7 / & = : < 7 0 / 0 7- ,- = ,/- ?- ; =- :- 7- 7 > = 7 / /-

=- = : 0; / -/ =0? 0 / 7-,0= = = 70= .


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Figura_ Representaci-n de compresor a/ia!

P / 7- 0 0 / / 09 7- = 7-,0= = '

Figura_0 Tri ngu!os de e!ocidades de un esca!onamiento

2.2 DIFUSORES

E 7 , =- = =0 0 0 7 ?7 - = 0 ,0 7 0 / 0- = 7 ,-;: - & ; / =- 7 : 0 = 7 0 / / = ,0 =- 7 7-,0= = = / . E7 9 7- = 7 >- = = / = 7-7 > = > ,-;-= 7 =0 ,,0 = 7 7-,0= = > -7 / = 7 0 : /-& = ; / ?7 ,- ? ,070= = / < = 7- ;0 ;- . P = / ;0 7 9 7- ,- ,/- = 7-

7 > > 9 /-; , / 7 ?7 - 7 : ,0- 0 7 > .


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2.2.1 DIFUSORES SUBSONICOS

A7/- 7- = =0;0 /- = =;0 0 & 7- , 7 - : ;0/ ->/ ; 0; : =0= :- ? 0,,0 7 : = = 7 ,- = ,/- / ;>0< 7- =- 7 : ,0 = ?7 - = 0 : / = / - = 7 =0? - ; 0; .

2.2.2 DIFUSORES SUPERSONICOS

L , ,/ /0, : 0 ,0: 7 = / /0:- = =0? - ,- / 7 / = =0 / 7 70= & /- ,- 7 : -: 0/- = 7- ; /- = =0;0 /- = =;0 0 . E / , - 77-,0= = 7, 8 = :- 7 ?7 - = / = - ; - M , :- 7- 7 =0? - , 0/

7- ,- 0= >7 =0 ;0 ,0 = =0, 7-,0= = : 0/ :< =0= ,- 0= >7 7

/ = = 7 ,-;: - .

Figura_3 F!u4o en una difusi-n en una ace!eraci-n

3 ESPECIFICACIONES TECNICAS Y ANALISIS

3.1 ELECCION DE LA AERONAVE

E7Airbu A32! 0 ,-; ,0 7 = ,,0 & =? 7 / , - = ,- /- ; =0-

7, , & = -77 =- :- A0 > & ,- - ,0- = ,-;: @- : ,0 7 -: ,/ 7; / ,- / -7 =- :- 7 ,- :- ,0 EADS. E 0 / =0 -;-= 7- = 0 =- = 7 A32+& / 7- 0 ,7 7 0- ,- / A31" A31#& 7

0 7 = A321& 7- 0- = -,0- ACJ. E7 ;>7 ?0 7 = /- 0- E -: 77 , >- T- 7- & F ,0 & H ;> - &A7 ; 0 . D = 2++"& / ;>0< : - ? ,0- ;0 /- :7 / = ;>7 T0 0 & C 0 & =- = : -= , / /0:-= - : 7 -7 , 0 . 2 L- ;-= 7- = 0 =- = 7 A32+ /0 , : ,0= =
http://es.wikipedia.org/wiki/Avi%C3%B3n_comercialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Avi%C3%B3n_comercialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Avi%C3%B3n_de_reacci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuselaje_estrechohttp://es.wikipedia.org/wiki/Airbushttp://es.wikipedia.org/wiki/Consorciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Europahttp://es.wikipedia.org/wiki/Europahttp://es.wikipedia.org/wiki/EADShttp://es.wikipedia.org/wiki/EADShttp://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_A318http://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_A319http://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_A319http://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_A321http://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_Executive_and_Private_Aviationhttp://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_Executive_and_Private_Aviationhttp://es.wikipedia.org/wiki/Toulousehttp://es.wikipedia.org/wiki/Toulousehttp://es.wikipedia.org/wiki/Franciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Franciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hamburgohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hamburgohttp://es.wikipedia.org/wiki/Alemaniahttp://es.wikipedia.org/wiki/Alemaniahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tianjinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tianjinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Chinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_A320#cite_note-2http://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_A320#cite_note-2http://es.wikipedia.org/wiki/Avi%C3%B3n_comercialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Avi%C3%B3n_de_reacci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuselaje_estrechohttp://es.wikipedia.org/wiki/Airbushttp://es.wikipedia.org/wiki/Consorciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Europahttp://es.wikipedia.org/wiki/EADShttp://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_A318http://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_A319http://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_A321http://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_Executive_and_Private_Aviationhttp://es.wikipedia.org/wiki/Toulousehttp://es.wikipedia.org/wiki/Franciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hamburgohttp://es.wikipedia.org/wiki/Alemaniahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tianjinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Chinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_A320#cite_note-2


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11/139

A% ur&* 11&! ; )3!&6?/*

Su$0r i'i0 &%&r* 122&6; 2 )1 31"& ?/2*

P0 - /&' -* 42 6++ )"3 !"+&47>*

P0 - 45i - &% +0 $0,u0 * ! +++ )1 1 "12 7>* )62 5++ 0 ,-;> /0>7 *.

P%&) & - ri6* 2 T >-?9 S 0 IAE V25++ - S 0 CFM I / /0- 7 CFM56 5 .

o E $u70 )-r &%* 111&2N )11 34+ ? Q 25 +++7>? * = ;: , = -.

A)'8ur& +0 '&bi)&' 3& ;

A)'8ur& +0 u 0%&70' 3&"5 ;

9),u%- +0 %& &%&' 25 =- .

C&$&'i+&+ +0 '- bu ib%0' 24 21+70/ - ) /9 = *& 3+ 1"+ );9 0; *.

3.1.2 RENDIMIENTO

V0%-'i+&+ 45i & -$0r& i/& :V)- ;* ! 1 ; )M , +&!2* 11 +++ ;

V0%-'i+&+ 'ru'0r- :V' ;* !2! ; )M , +& !* 11 +++ ;

A%'&)'0* 5 "++ ; )3 1!6 ;0 Q 3 666;0 * ) :7 , *.

T0'8- +0 0r/i'i- * 12 +++ ; )3" 3 + ?/*

C&rr0r& +0 +0 $0,u0' 2+"+ ; ) 0 7 = 7 ; *

3.2 CONDICIONES DE DESPEGUE

C-;- > ;- & 7 ,0,7- 7 ?7 7 ,- =0,0- ? ,/0 = ? ,0- ;0 /- = ;9 0 & / , - 7 T >-?9 & :- 77- , 0- -7 708 : / - , - : /0, 7 7 T >-?9 ; , - ? ,/- - /-; , / , =- /

708 0= 7; / . P / - , -& 9 :- 0,0- ,- : ,/- ?0,0 ,0 : = , / ,- 7 ; - / , -7- =0 :- 0>7 & 0 ;: > :< =0= = > =
http://es.wikipedia.org/wiki/Metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pie_(unidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Superficie_alarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Metro_cuadradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metro_cuadradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pie_cuadradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pie_cuadradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pie_cuadradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Libra_(unidad_de_masa)http://es.wikipedia.org/wiki/Peso_m%C3%A1ximo_al_despeguehttp://es.wikipedia.org/wiki/Libra_(unidad_de_masa)http://es.wikipedia.org/wiki/Turbof%C3%A1nhttp://es.wikipedia.org/wiki/IAE_V2500http://es.wikipedia.org/wiki/IAE_V2500http://es.wikipedia.org/wiki/CFM_International_CFM56http://es.wikipedia.org/wiki/CFM_International_CFM56http://es.wikipedia.org/wiki/Empujehttp://es.wikipedia.org/wiki/Kilonewtonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Kilopondiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Kilopondiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Libra_(unidad_de_fuerza)http://es.wikipedia.org/wiki/Litrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidades_caracter%C3%ADsticashttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidades_caracter%C3%ADsticashttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidades_caracter%C3%ADsticashttp://es.wikipedia.org/wiki/Km/hhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_Machhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_Machhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidades_caracter%C3%ADsticashttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidades_caracter%C3%ADsticashttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidades_caracter%C3%ADsticashttp://es.wikipedia.org/wiki/Alcance_(aeron%C3%A1utica)http://es.wikipedia.org/wiki/Kil%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Milla_n%C3%A1uticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Millahttp://es.wikipedia.org/wiki/Techo_de_serviciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pie_(unidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pie_(unidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Superficie_alarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Metro_cuadradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pie_cuadradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Libra_(unidad_de_masa)http://es.wikipedia.org/wiki/Peso_m%C3%A1ximo_al_despeguehttp://es.wikipedia.org/wiki/Libra_(unidad_de_masa)http://es.wikipedia.org/wiki/Turbof%C3%A1nhttp://es.wikipedia.org/wiki/IAE_V2500http://es.wikipedia.org/wiki/CFM_International_CFM56http://es.wikipedia.org/wiki/Empujehttp://es.wikipedia.org/wiki/Kilonewtonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Kilopondiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Libra_(unidad_de_fuerza)http://es.wikipedia.org/wiki/Litrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidades_caracter%C3%ADsticashttp://es.wikipedia.org/wiki/Km/hhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_Machhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidades_caracter%C3%ADsticashttp://es.wikipedia.org/wiki/Alcance_(aeron%C3%A1utica)http://es.wikipedia.org/wiki/Kil%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Milla_n%C3%A1uticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Millahttp://es.wikipedia.org/wiki/Techo_de_serviciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pie_(unidad)


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/-; , / : / =0- ;9 = / 77 =- , , - 7- = > , = 770= =. P- -/ - 7 =- 7 7-,0= = = = : : / - = !+ ; ,- /

,- =0,0- = = .

;8os par metros inicia!es uti!i


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&*R*+ETR '%'C'*8E *8 CR#CER M o= 0 . 7 8 m= 0.995

T o= 222 .19 K C dc

= 1.005 kJ kgK

Po= 101 . 325 kPa C dt = 1.148 kJ kgK

c= 1 . 4 ec= 0.9

t = 1 . 33 ef = 0.89

dmax= 0 .995 et = 0.9

b= 0 . 95 T t 4 = 1800 K

n= 0 . 995 C p= 1.005 kJ kg fn= 0 . 99 hPR = 42800 kJ

kg

b= 0 . 99

< DESARROLLO


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P t 0 =(T t 0T 0 ) 1 P0 = 33.8050 kPa

P :-= , 7, 7 7 : 0 7 0 0 / : /- /0 7- 0 0 / '

P t 2 = P t 0 ! d= 37.3646 kPa 0.995 = 33.6360 kPa

T ;: / /9/0, '

T 2 = T t 2 Ca

2

2 Cp= 224.5182 K

P 0 /9/0, '

P2 =

( T 2T t 2

)

1 P t 2 = 25.6983 kPa

S , 7, 7 7 = 0= = : ->/ 7 9 / 7 = / = = 7 =0? - '

"2 = P2 R T 2

= 0.3987 kgm

3

# = m "2 V c

= 1.2977 m2

P- 7- 7 =09; / - = / = = 7 =0? - = '

$ = 1.2854 m

S0 > 7 =09; / - = 70= 9 7 ;0 ;- 7 =09; / - = 7 ? '

$ s= $ fan = 1.35217 m

P 7 ,97, 7- = 7 7- 0/ = ; 0; 7 9 7- = 1+


15/139

Ilustracin 4: Corte lateral de la seccin del difusor

C- / 9 7- /0 7 =0 / ,0 ; 0; = 7 =0? - = = 7 0 0 / ; '

%max =rad o sa& da rad o entrada

tan (10 ' ) = 0.4479 m


16/139

= 7 ?

+ t = 350ms

V 7-,0= = 0 7

Ca = 190 ms

Y /0 7 ,- 0= ,0- / 0- : - 0 , 7, 7 7 : 0 /-/ 7 2'

P t 2 = P t 0 ! d= 104.77 kPa

A - , 7, 7 7 ,- =0,0- /9/0, 7 : /- 2'

T 2 = T t 2 Ca

2

2 Cp= 273.3739 K

P2 =( T 2T t 2 ) 1 P t 2 = 83.8541 kPa

S , 7, 7 7 = 0= = : ->/ 7 9 '


17/139

"2 = P2 R T 2

= 1.0688 kgm

3

# = m "2 Ca

= 1.4360 m2

U 8 ->/ 0= 7 9 708 7 ,97, 7- = 7- =0- & , ; =0 / 7 7 ,0 / : -:- 0 =- 7 0 0 / -.

r rr t

r t = #! [1 (r rr t )2] r r = r t (r rr t )

(m)

, = + 2 ! r t

(rev/seg)

0.3 +. +! 3 +.21262 !.5"!0.35 +. 21 3 +.25261 .1!1

0.4 +. 3 66 +.2"5+ 5.5140.45 +. 5 + +.34+6! 3.5 "

0.5 +. !+6 +.3"+34 1.3540.55 +.!+"52 +.44523 6!.!12

0.6 +.!451 +.5+ +6 65."140.65 +.!!"6 +.5 !2! 62.613

0. +."46 +.6626" 5!.!4

S ,- 0 - 7- 0 0 / =0- .

R =0- = P / '+. 21 ; R =0- = R 8' +.2526 ; 1++ -7 ,0- :- =- ,-;- 7-,0= = = 0 - 7 : / = 7 7 >

C- 7- =0- 7 ,,0- =- 7 : / 7 8 : = ->/ 7 =0- ; =0- 77 > '

r m=r t +r r

2= 0.48715 m

L 7/ = 7 7 > = 7 ? ->/0 = 7 0 0 / ; '

h= #2 ! r m

= 0.4691 m

S , 7, 7 7 7-,0= = / ,0 7 , = :- 0,0 = 7 7 > & /- ,-;- 0 '


18/139

+ x= 2 ! , r x

Y ->/ 0 - 7- 0 0 / 7/ =- '

+ rr = 158.71 m

s + rm= 306.09

m

s

+ t = 453.46 ms

S , 7, 7 9 7 / 09 7- = 7-,0= = : , = - = 7- =0- = 7 7 > > 7;-= 7- = / 09 7- = 7-,0= = ,-;- -> 7 0 0 / ?0 & /0 '

Figura_17 Tri ngu!os de e!ocidades

V 1 = Ca m2 ++ m

2 = 360.2614 ms

P 7 ,97, 7- = 7 7-,0= = 7 /0 V2 , 0 9 = - 7 ,- =0,0 = 7 K; -= H 77 '

V 2 = 0.72 V 1 = 259.3882 ms


19/139

T 0 =- 7 7-,0= = 7 /0 : = , 7, 7 7 =0- ; =0- 7- 9 7- =/ = = 7 70= = 7 ?7 -& ,- = =- '

- 1 = tan 1 (+ m /Ca m)= 58.1704 ' - 2 = cos1 (Ca m/V 2 )= 42.9042 '

C. 2 m= + m Ca m tan ( - 2 m)= 132.7295 ms / 2 m= tan 1 (C 2 m/Ca m)= 132.7295 '

/ 1 = 0 ' C 1 m= 0 ms

ETAPA FAN

P 7 ,97, 7- = 7 ? ->/0 7 0 0 / 7-,0= = 9 7- : ,/0 ; /;- / =- 7 / >7 0 0 / .

; ebido a que estamos considerando un dise?o por -rtice !ibre9 !osngu!os de entrada de !os estatores son igua!es a !os ngu!os de sa!ida de!

rotor9 estos datos se muestran a continuaci-n con !a !e enda - 2 0 / 2 =

Ca + - 1 / 1 C 1 - 2 C 2 / 2

1!0 15!. 1 3".! 3 + + 24.2+! 244.13 52.1+!1!0 3+6.+" 5!.1 + + 43.3 2 126.5" 33.6 41!0 453.46 6 .266 + + 62.6"3 !5.44" 24.215

T t 2.1 = 329.12 K

P t 2.1 = 159.18 kPa

1.1 DISE=O DE COMPRESOR AXIAL

C-) i+0r&'i-)0 $&r& 0% +i 0>- +0% '- $r0 -r* T ;: / : 0- 7 70= = 7 =0? - : ,- =0,0- 0 7 = 7 ; S ,- 7 =0- ; =0- = 7 7 > 7- 7 - = /-= 7 / :


20/139

$ 7- = / = = 7 0 1 +& ; 7 0 / ,-;:7 / ; / 0 7 7,-;: - .

S =- ,7 0 - : 7 ,-;: - V7-,0= = 0 7 = / = = 7 ?7 - = 1"+ ;

P 0; - , 7, 7 7 ?7 - ;9 0,- : :- 7 ,-;: - & ,- = =- 7 =0, == 0 ,0 = 7 ;-/- = 6.5& /0 '

m= mdespegue

/ +1 =48.5998 kg

s

D 7 / >7 2 ,- = 7 ?7 - ;9 0,- = = : = 513.53 .

S , 7, 7 7 ,- =0,0- -: /0 = / ;: / : 0 & ,- = =- '

T t 0 = 291.49 K

P t 0 = 104.9747 kPa

L ,- =0,0- / 0- - 7 ,- =0,0- = 70= = 7 =0? - ,- =0,0- 0 7 = 7; . A= ;9 = > ,- 0= / = ,-;: - /0 7 ? :- 7- 7 ,- =0,0- 7 / = = 7 ,-;: - = ,-;- 0 '

PTentrada = 104.9747 kPa ! fan = 130.7970 kPa

T Tentrada = 291.49 K + *T fan = 311.574 K

C- / ,- =0,0- , 7, 7 7 = 0= = 7 / = = 7 ,-;: - '

"e= Pe RT e

= 1.4647 kgm

3

Y 7 9 = / = = 7 ,-;: - '

# = mcompresor

"e Ca = 0.1746 m2

A : /0 = 7 =0- = 8 = 7 ? )+.315"! ;* 9 7 ,97, 7- = 7- = ;9 =0- = 7,-;: - & /- = >0=- / =0- 9 7 -, : 7 ?7 , ,- ,/ 7- =-,-;:- / & /- , '

r rfan # compresor! = r rcompresor = 0.2558 m


21/139

Y /0 7 =0- = 8 = 7 : 0; / : = ,-;: - : -, = , 7, 7 7 =0-= : / '

r r + # compresor! = 0.3410 mY 7 =0- ; =0-

r t +r r2

= r m= 0.2984 m

U 8 /0 7 =0- ; =0- = >0=- 7 ,-;: - ? ,0- ,- : -:0- /- , U; 35+ ; & , 7, 7 7 -7 ,0- 7 / = > 0 '

, = + m

2 ! r m= 200 RP1

P 7 ,97, 7- = 7 ; /- = / ;: / ;9 0; = 7 ,-;: - /0 '

2 T tmax= + m Ca m 3Cpc 1000

( tan - 1 tan - 2 )

D , =- 7 / 0 7- = V 7-,0= = /0 '

- 1 = tan 1

( + m

Ca m)= 63.1290 '

V 1 = Ca m2 ++ m

2 = 420.3693 ms

V 2 = 0.72 V 1 = 302.6659 ms

- 2 = cos 1(Ca mV 2 )= 51.1153 '

S = > 9 ,- 0= 7 ? ,/- = / > - 708 =- 3= 0.93 & /- , /0 '

2 T max por etapa = + m Ca m 3Cpc 1000 (

tan - 1 tan - 2 )= 48.3651 K


22/139

E7 ; /- /-/ 7 = / ; "eratura del com"resor:

2 T t = (291.49 K ) c) 291.49 K = 729.4873 K

A7 7- / 0- 7 = > / 7 ; /- = / ;: / =- :- 7 ? & : ->/ 7; /- = / ;: / K 0, ; / =- :- 7 / : = ,-;: - '

2 T compresor = 400.3697 K

Y /0 7 ; /- = / ;: / /-/ 7 /-= 7 / : = 7 ,-;: - = > =/ : = , 7, 7 7 K; - = / : , 0 = ,-;: - '

etapas = 2 T compresor2 T max por etapa

= 8.2781 4 9 etapas

A - > , 9 / / : = > = / 7 ,-;: - / ;>0< , 7, 7 7- 9 7-= / = = 70= = 7 ?7 -& = ;9 = 7 7-,0= = 7 /0 ,-;:- // ,0 7 & / : -, - 7 ;0 ;- /0708 =- 7 ,97, 7- = 7 ? & 7 =0- ; =0- ,- /-= 7 / : & , 7, 7 7 7-,0= = / ,0 7 : 7 /,,0- = 7 7 > : 7 : 0; / : '

R ,- = N 2++ RP1

+ rr = 321.4477 m

s + rm= 374.9805

m

s

+ t = 428.51323 ms

R ,- = / ;>0< 7 7-,0= = 0 7 = / = 9 7 ;0 ; : /-= 7 / : C 1"+; & S , 7, 7 9 7 / 09 7- = 7-,0= = : , = - = 7- =0- = 7 7 > > 7;-= 7- = / 09 7- = 7-,0= = & ,-;- 7 ;0 ;- : -, - = , 7, 7- 7 ? 7-,97, 7- -;0/0 9 : / 7 / >7 ,- 7- 7/ =- '

ETAPA 1 COMPRESOR

Ca + - 1 / 1 C 1 - 2 C 2 / 2

1!0 321.45 5".414 + + 42.136 14".55 3!.2+1!0 3 4."! 63.12" + + 52.4+ 12!.2 34.++"1!0 42!.51 66.+!! + + 5".++" 112.1" 3+.56


23/139

C-)+i'i-)0 +0 S&%i+&

T t 2.1 = 373.6 K

P t 2.1 = 245.9 kPa

ETAPA 2 COMPRESOR

Ca + - 1 / 1 C 1 - 2 C 2 / 2

1!0 332. 46.143 35.3!! 134."6 13.335 2! .6 56.5561!0 3 4."! 53.335 32.221 11". 5 32.221 255.23 53.3351!0 41 .26 5!.466 2".52 1+ .61 44.6! 22".3 5+.363

C-)+i'i-)0 +0 S&%i+&

T t 2.1 = 418.09 K

P t 2.1 = 361.69 kPa

ETAPA 3 COMPRESOR

Ca + - 1 / 1 C 1 - 2 C 2 / 2

1!0 343.24 4!. ! 33.626 126.36 1 .512 2!3.2" 56.1511!0 3 4."! 53. 31.332 115.6 31.332 25".31 53.1!0 4+6. 2 5 .65" 2".3+4 1+6.64 41.422 23".+! 51.525

C-)+i'i-)0 +0 S&%i+&

T t 2.1 = 462.57 K

Pt

2.1 = 511.63 kPa

ETAPA < COMPRESOR


24/139

Ca + - 1 / 1 C 1 - 2 C 2 / 2

1!0 35+.42 5+.+2 33.+!2 123. 21.++1 2 .4" 55.61!0 3 4."! 53. 31.332 115.6 31.332 25".31 53.1!0 3"".54 56.!5 2". 42 1+!.56 3".41 243.3! 52.+21

C-)+i'i-)0 +0 S&%i+&

T t 2.1 = 507.06 K

P t 2.1 = 701.03 kPa

ETAPA ? COMPRESOR

Ca + - 1 / 1 C 1 - 2 C 2 / 2

1!0 355.51 5+.!65 32. +5 122 23.341 2 3.52 55.2141!0 3 4."! 53. 31.332 115.6 31.332 25".31 53.1!0 3"4.45 56.263 3+.+5" 1+"."6 3 ."+6 246.51 52.3

C-)+i'i-)0 +0 S&%i+&

T t 2.1 = 551.55 K

P t 2.1 = 935.42 kPa

ETAPA @ COMPRESOR

Ca + - 1 / 1 C 1 - 2 C 2 / 2

1!0 35".22 51.456 32.435 12+. 4 24."!4 2 +.6" 54."341!0 3 4."! 53. 31.332 115.6 31.332 25".31 53.1!0 3"+. 4 55.!15 3+.2"4 111 36. 5 24!.!6 52.63"

C-)+i'i-)0 +0 S&%i+&

T t 2.1 = 596.03 K

P t 2.1 = 1220.5 kPa


25/139

ETAPA COMPRESOR

Ca + - 1 / 1 C 1 - 2 C 2 / 2

1!0 362.+1 51.!! 32.235 11".!1 26.1! 26!.6 54. 261!0 3 4."! 53. 31.332 115.6 31.332 25".31 53.1!0 3! ."5 55.4 1 3+.4 3 111.! 35.!54 25+.65 52.!36

C-)+i'i-)0 +0 S&%i+&

T t 2.1 = 640.52 K

P t 2.1 = 1562.4 kPa

ETAPA " COMPRESOR

Ca + - 1 / 1 C 1 - 2 C 2 / 2

1!0 364.15 52.211 32.+!3 11".11 2 .+ 6 26 .+3 54.561!0 3 4."! 53. 31.332 115.6 31.332 25".31 53.1!0 3!5.!1 55.2+2 3+.612 112.42 35.14! 252.+4 52."!"

C-)+i'i-)0 +0 S&%i+&

T t 2.1 = 685 K

P t 2.1 = 1967 kPa


26/139

T 0 =- /- , 7, 7 7 = ?7 0 = 7 7 > '

5= / 1 / 2 = 10.722 '

D0 / ,0 = = 7 >- = = / = 7 7 > 7 : /- = ;9 0; ,-;> = : / - : ?07 /0 7- = 7 ;0/ = = 7 , = :- 7- 7 =0 0 0 = 2 / 7 , = 90 7 1. E7 : ?07 /0708 =- 9 7 0 0 / '

Figura_11 Cuerda de! !abehc

= 3

S0 > 7 7/ = 7 7 > = +.46"1 ; /- , '

c= 0.1563 m

S 7 7 = ?7 0 = 7 7 > 5 '


27/139

Fugura_12 ise?o de cur as de def!e/i-n (Tomada de! @>as Turbine TAeor =9 CoAen)P 7- 7- , 7, 7 =- = 7? 2 = 7 = ?7 0 5 7 7 ,0 : - , = 0 7 1&/ 0 =- / 7- : = , 7, 7 7 = 0 ,0

6 = m7 1C = 0.3197 7$ 7- = , /

7= 51 6

= 25.1744 '

P- 7- 7 7- 7 = 6 = '

6 = 8.0493 '

S , /0; ,0 = 7 7- = 7 : - / 7 > 7 > '

s= c sc

= 0.2565 m

P ; / - ; =0-' Pm= 2 ! r m= 4.0293 m

E7 K; - = 7 > '


28/139

a&abes= Pm

s = 19

P- , 0/ 0- = =0 @- /0 '

E7 K; - = 7 > = 7 -/- = > 9 ; - : 0;- E7 K; - = 7 > = 7 / /- = > 9 ; - :

a&abes= 18

S , 7, 7 9 7 , = 7 : - = > = > / , = 7 > '

s= Pm

de a&abes=0.2370 m

c= ssc

= 0.2370 m

$ 7- ? 0,- '

/ 18 = entradade&a&abe= / 1 = 61.9950 '

/ 28 = sa& dade&a&abe= / 2 6 = 36.8206 '

4.3.1 ETAPA 2.1

T*B8* &ERF'8 R T R

!.!2 2