Tesis:
Análisis del comportamiento del compresor axial en la turbina de gas marina. Proyecto del compresor. Estudio termodinámico y diseño
- Autor: NOGUERAS SANCHEZ, José
- Título: Análisis del comportamiento del compresor axial en la turbina de gas marina. Proyecto del compresor. Estudio termodinámico y diseño
- Fecha: 1978
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS NAVALES
- Departamentos: SIN DEPARTAMENTO DEFINIDO
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: RUIZ BARRACHINA, Manuel
- Resumen: El desarrollo del compresor axial y, en consecuencia, de la turbina de gas, ha sido posible gracias al estudio e investigación de su comportamiento, junto con los análisis y conclusiones obtenidas de los ensayos experimentales, tanto de perfiles aislados como de cascadas, aun considerando que buena parte de dichos ensayos no estaban dirigidos especialmente para su aplicación a esta máquina. En esta trabajo, que pretende ser una contribución en este campo, se presenta en primer lugar, un estudio sobre los diferentes parámetros y factores que afectan al comportamiento del compresor axial y que de algún modo condicionan sus características, tales como los números de Reynolds y de Mach; relaciones de velocidades, relaciones y características geométricas; coeficientes de presión, sustentación, etc., estableciéndose, como consecuencia unos criterios lógicos de correspondencia entre estos parámetros y las características afectadas. Así mismo se consideran las curvas características de funcionamiento de los compresores axiales, como máquinas básicamente de volumen constante, esto es, manteniéndose el volumen de entrada esencialmente como función de las revoluciones por minuto y prácticamente independiente de la relación de presiones, resaltando la importancia de la línea de inestabilidad o "bombeo", y la necesidad de mantener el funcionamiento de esta máquina, lo más alejado posible de dicha línea, con objeto de evitar las consiguientes turbulencias, vibraciones y desprendimiento rotativo del flujo, y en adición al problema de las altas cargas alternativas que se producen en las paletas, por estos motivos, la consecuencia de la gran elevación de temperatura en la cámara de combustión de la turbina de gas, por la fuerte reducción que se produce en el caudal de aire. A continuación se expone un análisis sistemática de los ensayos de cascada considerados más importantes en la actual teoría de las turbomáquinas axiales, deduciéndose del mismo las conclusiones apropiadas para su aplicación al compresor axial como parte de la turbina de gas marina, estableciendo un sistema de gráficos para su interpretación y utilización, tanto desde el punto de vista teórico como para el diseño. Posteriormente y en base fundamentalmente a lo expuesto hasta aquí; se establece un propuesta de directrices para el proceso de determinación de características y desarrollo del diseño del compresor axial; estableciendo un secuencia a partir de la determinación del diámetro medio y altura de las paletas, definición de las sección media y en función de ésta, deducción de las restantes secciones base, a la torsión impuesta por las condiciones de flujo que se pretenda establecer. Como aplicación se incluye el desarrollo del proyecto de un compresor axial para una turbina de gas con destino a un grupo electrógeno marino, así como una propuesta de diseño partiendo de la definición de la sección en la raíz, para conseguir la uniformidad de todas las paletas o grupos de ellas, con la única variante de la altura de las mismas, con lo que se obtendría una notable economía en la fabricación del compresor. Como apéndices se exponen un resumen de las actuaciones generales aplicables al funcionamiento de esta tipo de máquinas y un breve análisis de los perfiles generalmente utilizados en las mismas