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   Universidad Tecnológica Nacional F Facultad Regional Tucumán F Departamento Mecánica - 5to año   Máquinas Alternativas y Turbo Máquinas   Carrero Parajón Marcos Gabriel Legajo: 27932 1 Trabajo Práctico Nº5 1)   Una turbina de acción de rodete único tiene las siguientes características: Diámetro medio del rodete:  1,8 metros; = 0,95 ; 1 = 17º ; mec = 0,85 Estado termodinámico del vapor:  p1 = 40 kg/cm 2  , T 1 = 400ºC, p 2 = 9 kg/  c  m 2  La turbina trabaja en condiciones de rendimiento interno máximo. Determinar: a) Nº de revoluciones por minuto b) Triángulos de velocidades c) Pérdidas en la corona d) Potencia y par motor para un consumo de 5 kg/seg   Universidad Tecnológica Nacional F Facultad Regional Tucumán F Departamento Mecánica - 5to año   Máquinas Alternativas y Turbo Máquinas   Carrero Parajón Marcos Gabriel Legajo: 27932 2 RESOLUCION Punto (0): 40 atm y 400°C →  V 0 = 0.077334 m 3 /kg i 0  = 3214 kJ/kg = 767.8 kcal/kg S 0  = 6.769 Kj/kg°C Para las 9 atm del punto A se tiene: S A’ = 2.094 Kj/kg°C S A”  = 6.623 Kj/Kg°C Como: S A  = S 0  = 6.769 kj/kg°C →  Vapor recalentado: S A  = 6.753 kj/kg°C i A = 2835 kj/kg = 677.25 kcal/kg V A  = 0.2307 m 3 /kg Salto adiabático teórico :   ∆ i   ad.teor.  = 767.8  –  677.25 = 90.54 kcal/kg Velocidad :  c 1t  = 91.48 √ 90.54  = 870.45 m/seg Perdidas en la tobera:  (1  –    2 ) ∆ i   ad.teor  = (1  –  0.95 2 ) x 90.54 = 8.83 kcal/kg i 1  = 677.25 + 8.83 = 686.1 kcal/kg   Universidad Tecnológica Nacional F Facultad Regional Tucumán F Departamento Mecánica - 5to año   Máquinas Alternativas y Turbo Máquinas   Carrero Parajón Marcos Gabriel Legajo: 27932 3 T ambién:   c 1  =   c 1t  = 0.95 x 870.45 =826.9 m/seg = 91.48 √ 01  i 0    –  i 1 = 81.7 kcal/kg →  i 1  = 767.8  –  81.7 = 686.1 kcal/kg a N° de revoluciones por minuto : A partir de la condición de rendimiento máximo:   u 1 =     = . °  = 395.4 m/seg < 400 m/seg n = 60u/D   = 60 x 395.38/ 1.8    = 4195 rpm b Triangulo de velocidades a la entrada W 1 = √   1  2 1 cos1 =  395.38  826.9  2  395.38  826.9 cos17° W 1 = 464.2 m/seg Sen  1  = C 1m / W 1  = 826.9 sen 17°/ 464.2 = 0.5208 →    1  = 31.38° Triangulo de velocidades a la salida:  1  =  2  = 31.38° →     =0.88 ; w 2  =   w 1  = 0.88 x 464.2 =408.5 m/seg C 2 =   2  2 2 cos2 =  395.38  408.5  2  395.38  408.5 cos31.38° C 2 = 217.7 m/seg Sen  2  = w 2  sen  2  / C 2  = 408.5 sen 31.38° / 217.75 = 0.9788 →  2 = 77.64°   Universidad Tecnológica Nacional F Facultad Regional Tucumán F Departamento Mecánica - 5to año   Máquinas Alternativas y Turbo Máquinas   Carrero Parajón Marcos Gabriel Legajo: 27932 4 c)   Perdidas en la corona :  (1 -  2  ) w 12 / 2g   =(1  –  0.88  2 ) 464.2 2  / 2g = 2480 kgm/kg = 5.8 kcal/cal d Potencia y par motor, para un consumo de 1 kg/seg   T int  = (c 12  –  c 22  )/ 2g  –  (w 12  – w 22 ) / 2g =  .  − .    - .  −.    1/427 kcal/kg = 70.22 kcal/kg Trabajo al freno:  mec  T int  = 0.95 x 70.22 kcal/kg = 66.7 kcal/kg = 28487 kgm/kg Perdidas mecánicas : 66.7 x 0.05 = 3.335 (kcal/kg) Comprobación:  T freno  = ∆ i   ad.teor.  - ∑ = 90.54  –  (8.83 + 5.8 + 5.67 + 3.33) = 66.9 kgm/kg Potencia y par motor, para un consumo de 5 kg/seg N =           = 1899.6 CV = 142435 kgm/seg →  C = 30 N/   =             = 31.78 kgm   2 Una turbina de vapor admite vapor recalentado a la presión de 150 atm abs y 550ºC, consume un gasto G de v apor de 40 kg/seg y funciona a 3000 rpm, siendo la presión en el condensador de 0,04 atm abs. La parte de ACCIÓN tiene las siguientes características de tipo constructivo :   = 0 ,95 ;   1 = 17 º ;   2 =  1 - 5 º ;   = 0 ,478 ; u = 300m / seg La parte de REACCIÓN ,      = 0,5   ,  t iene todos sus álabes semejantes, siendo sus características las siguientes:     = 0,90 ;  1 = 20º ;   = 0,48 ; a1 = (altura primeros álabes)  = 15 mm ; k = 0,9  
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