Principio De Funcionamiento

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO En el proceso de la transformación de la energía se emplea diferentes tipos de máquinas las cuales pueden clasificarse en tres grupos principales: a. Máquinas gravimétricas b. Máquinas de desplazamiento positivo c. Turbo máquinas o Máquinas rotodinámicas Las Máquinas Gravimétricas En este tipo de máquinas el intercambio de energía es principalmente del tipo potencial este grupo de máquinas son las desarrolladas en la antigüedad, pero debido a su baja eficiencia en la actualidad no representan ningún interés, las más conocidas son la ruedas hidráulicas, el tornillo de Arquímedes. Etc.

Fig.1 Tornillo de Arquímedes

Las Máquinas de desplazamiento positivo o volumétrico En estas el intercambio de energía es sobre todo en forma de presión mediante el paso del fluido a través de una cámara de trabajo, en la que entra y sale en un proceso alternativo. El órgano de trabajo es el elemento desplazador y no hay conexión simultánea a través del fluido entre la entrada y la salida. Estas máquinas se pueden clasificar en alternativas (por ejemplo, de pistones), que requieren válvulas de admisión y expulsión, y giratorias (de engranes, levas,

tornillos) cuyo diseño evita la necesidad de colocar válvulas de paso a las cámaras.

Fig. 2 Máquinas de desplazamiento positivo a) De émbolo b) De engranes

Tabla comparativa entre Máquinas de desplazamiento positivo M.D.P. y Turbo máquina hidráulicas T.M.H. Turbo máquina hidráulicas (T.M.H.)

Máquinas de desplazamiento positivo (M.D.P.) Pueden bombear de forma continua Teóricamente, su presión es ilimitada e elevados caudales, aunque a presiones independiente del caudal, con lo que son no muy altas. adecuadas para el bombeo a alta presión. Tienen menos partes móviles y carecen Son autocebantes, dado que el vacío que de válvulas, con lo que su construcción genera la aspiración es suficiente para llenar mecánica es más simple y los desgastes la cámara. son menores (menos mantenimientos). Presentan una mayor potencia Presentan buenos rendimientos a altas específica, es decir, a igual potencia, presiones. pesan menos y ocupan un volumen menor. El flujo es continuo, con lo que no es La componente cinética no tiene importancia necesaria la existencia de depósitos de en la transmisión de energía, dado que esta regulación. se realiza en forma de altura y presión.

Las Turbomáquinas o Rododinámica Se basan en el intercambio de cantidad de movimiento entre la máquina y el fluido. Este intercambio de energía cinética y de presión sigue los principios de la ecuación de Euler. Cuyo elemento principal está dotado de un movimiento giratorio, llamada rotor o rodete que intercambia energía con el fluido a través de una variación de movimiento cinético (ver figura 3). El Fluido circula de forma continua a través de los canales que forman los alabes del rotor. Las fuerzas son sobre todo de dirección tangencial, por lo que hay un cambio en el momento

cinético del fluido cuando atraviesa el rotor, y por ello se transmite un par entre el rotor y el fluido, y un intercambio de energía.

Fig. 3 Ejemplo de Turbomáquina

Ahora se mencionará las ecuaciones que relacione el comportamiento de una turbomáquina con su diseño. Triángulos de Velocidades en Turbomáquinas El triángulo de velocidades se refiere al triángulo formado por tres vectores de velocidad: 𝑐: 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑤: 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑡𝑜 𝑎𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑢: 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑜𝑡𝑜𝑟 El ángulo formado entre la velocidad absoluta y relativa se denomina α y el formado por la velocidad relativa y lineal se denomina β.

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