Turbomaquinas Unefa.pdf

PROGRAMA DETALLADO VIGENCIA TURNO 2009 DIURNO UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA INGENIERÍA MECÁNICA SEMESTRE 8vo ASIGNATURA TURBOMAQUINAS CÓDIGO MEC-31015 HORAS TEORÍA PRÁCTICA LABORATORIO UNIDADES DE CRÉDITO PRELACIÓN 3 2 3 5 MEC-30414 1.- OBJETIVO GENERAL Analizar las diferentes teorías aplicadas en Turbomáquinas y sus tipos. 2.- SINOPSIS DE CONTENIDO Generalidades. Trabajo específico. Turbinas y compresores radiales. Curvas características de bombas y compresores radiales. Alabes. Bombas y compresores axiales. Turbinas y turbocompresores. UNIDAD 1: Generalidades y trabajo específico. UNIDAD 2: Turbinas, compresores radiales y alabes. UNIDAD 3: Turbinas axiales. UNIDAD 4: Turbocompresores. 3.- ESTRATEGIAS METODOLÓGÍCAS GENERALES Diálogo Didáctico Real: Actividades presénciales (comunidades de aprendizaje), tutorías y actividades electrónicas. Diálogo Didáctico Simulado: Actividades de autogestión académica, estudio independiente y servicios de apoyo al estudiante. ESTRATEGIA DE EVALUACIÓN La evaluación de los aprendizajes del estudiante y en consecuencia, la aprobación de la asignatura, vendrá dada por la valoración obligatoria de un conjunto de elementos, a los cuales se les asignó un valor porcentual de la calificación final de la asignatura. Se sugieren algunos indicadores y posibles técnicas e instrumentos de evaluación que podrá emplear el docente para tal fin. Informe o registro de experiencias, defensa en las actividades presenciales. Control de rendimiento. Auto-evaluación, co-evaluación y evaluación. Informe y defensa de experiencias en organizaciones o instituciones relacionadas con el área de la especialidad. Participación en talleres, dinámicas de grupos, seminarios, etc: Auto -evaluación/ co-evaluación y evaluación. Registros de participación, otras. Auto-evaluación/ co-evaluación, evaluación del docente /tutor (a). Pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc. Auto-evaluación/ co-evaluación, evaluación del estudiante.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE Analizar los fundamentos teóricos de las turbomáquinas radiales y axiales para determinar parámetros, propiedades y condiciones de diseño.

Estudiar detalladamente los aspectos que caracterizan los álabes de Turbinas, incluyendo parámetros, perfiles, efectos de torsión, efecto de los ángulos que lo definen.

CONTENIDO

ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN

UNIDAD 1: GENERALIDADES Y TRABAJO ESPECÍFICO.

Realización de actividades teóricoprácticas. Realización de actividades de campo. Aportes de ideas a la Comunidad (información y difusión). Experiencias vivénciales en el área profesional Registros de participación. Pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc. Auto-evaluación / co-evaluación y evaluación del estudiante.

1.1 Generalidades: Introducción a las máquinas de fluidos. Clasificación. Teorema del impulso angular. Nociones de Cavitación. Análisis dimensional. Flujo alrededor del perfil. Triángulo de velocidad. 1.2 Trabajo especifico: Trabajo especifico. Número especifico de vueltas. Velocidad especifica. Ecuación de Euler para turbomáquinas. Análisis teóricos de turbomáquinas radiales y axiales.

UNIDAD 2: TURBINAS, RADIALES Y ALABES

COMPRESORES

2.1 Turbinas: Turbinas para fluido compresible. Turbinas hidráulicas 2.2 Compresores: Turbocompresores. Ventiladores. Curvas características de funcionamiento. 2.3 Alabes: Formas de perfiles de álabes. Angulos de incidencia y de desviación. Torsión a lo largo del álabe. Fijación de álabes a rodetes. Teoría de álabes en cascada. Limite del ángulo

Realización de actividades teóricoprácticas. Realización de actividades de campo. Aportes de ideas a la Comunidad (información y difusión). Experiencias vivénciales en el área profesional Registros de participación. Pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc. Auto-evaluación / co-evaluación y evaluación del estudiante.

BIBLIOGRAFÍA Cengel, Y. (2006) Mecánica de los Fluidos Fundamentos y Aplicaciones. Primera Edición.Hall, 4a. Ed. Editorial Mc Graw-Hill. Mataix, C (2005) Maquinas de fluidos y turbomaquinas térmicas. México. Soriano, J. (2002). Mecánica de fluidos incompresibles y turbomáquinas hidráulicas. (5ª edición). México: Ciencia 3, S.A. Munson, B; Young, D,;Okiishi,T. (1977). Fundamentos de mecánica de fluidos. (2ª edición). México: Wiley.Prentice Hall, 4a. Ed. Theory of Vib Limusa. Cengel, Y. (2006) Mecánica de los Fluidos Fundamentos y Aplicaciones. Primera Edición. Editorial Mc GrawHill. Mataix, C (2005) Maquinas de fluidos y turbomaquinas térmicas. México. Munson, B; Young, D,;Okiishi,T. (1977).

Describir todos los aspectos teóricos relacionados con turbinas axiales, incluyendo turbinas de acción, de reacción y de rodete único, mediante el estudio de sus propiedades y características y demás parámetros relacionados.

Describir los aspectos teóricos relacionados con turbocompresores, mediante el estudio de sus propiedades y características, métodos de operación, evaluación del rendimiento y de las pérdidas, de la ecuación fundamental y los cálculos de la potencia absorbida y demás parámetros relacionados.

de cambio de dirección. Rodete Pelton. Turbina de vapor con etapa axial. Rodete Kaplan. Condiciones nominales de funcionamiento y efecto de variación. Efecto de los números de Reynolds y de Mach. Grado de reacción. Grado de inclinación de perfiles. Variación de la velocidad axial a lo largo de los álabes. Separación y bombeo. UNIDAD 3: TURBINAS AXIALES 3.1 turbinas axiales: Turbinas de acción. Ecuaciones generales. Rodete único. Condiciones de máximo rendimiento. Pérdidas y rendimiento de las turbinas de acción con rodete único. Escalonamiento de presión y velocidad. Turbinas de reacción. Con rodete único. Grado de reacción. Ecuaciones generales y triángulo de velocidad. Condiciones de máximo rendimiento.

UNIDAD 4: TURBOCOMPRESORES 4.1 Turbocompresores: Principios básicos. Funcionamiento. Ecuación fundamental para turbocompresores. Rendimiento. Perdidas. Escalonamiento. Potencia absorbida. Separación y bombeo en turbocompresores múltiples.

Fundamentos de mecánica de fluidos. (2ª edición). México: Wiley.Prentice Hall, 4a. Ed. Theory of Vib Limusa

Realización de actividades teóricoprácticas. Realización de actividades de campo. Aportes de ideas a la Comunidad (información y difusión). Experiencias vivénciales en el área profesional Registros de participación. Pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc. Auto-evaluación / co-evaluación y evaluación del estudiante.

Mataix, C (2005) Maquinas de fluidos y turbomaquinas térmicas. México Munson, B; Young, D,;Okiishi,T. (1977). Fundamentos de mecánica de fluidos. (2ª edición). México: Wiley.Prentice Hall, 4a. Ed. Theory of Vib Limusa

Realización de actividades teóricoprácticas. Realización de actividades de campo. Aportes de ideas a la Comunidad (información y difusión). Experiencias vivénciales en el área profesional Registros de participación. Pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc. Auto-evaluación / co-evaluación y evaluación del estudiante.

Mataix, C (2005) Maquinas de fluidos y turbomaquinas térmicas. México

LABORATORIO PRACTICA N 1:BOMBAS: Tipos de bombas. Partes principales de una bomba. Pruebas de operación. Mantenimientos. Instalaciones de bombeo incluyendo tanques, bombas, tuberías y conexiones. PRÁCTICA N 2: BOMBAS CENTRIFUGAS: Determinación de la gráfica de variación de presión en un impulsor.Curvas características, a diferentes velocidades. Descripción de acoplamientos de bombas en series y determinación de parámetros. PRACTICA N 3: TURBINAS Y TURBOCOMPRESORES: Turbinas Pelton. Turbinas Kaplan. Pruebas con turbinas axiales. Determinación de pérdidas y rendimiento de turbocompresores y elaboración de diagramas de presión y velocidad. PRACTICA N 4:TURBINAS DE VAPOR Y A GAS: Turbinas de A.P., M.P. y B.P.. Inspección. Descripción de los alabes en las etapas fijas y móviles.Pruebas en turbinas a gas. BIBLIOGRAFÍA Cengel, Y. (2006) Mecánica de los Fluidos Fundamentos y Aplicaciones. Primera Edición.Hall, 4a. Ed. Editorial Mc Graw-Hill. Mataix, C (2005) Maquinas de fluidos y turbomaquinas térmicas. México. Soriano, J. (2002). Mecánica de fluidos incompresibles y turbomáquinas hidráulicas. (5ª edición). México: Ciencia 3, S.A. Munson, B; Young, D,;Okiishi,T. (1977). Fundamentos de mecánica de fluidos. (2ª edición). México: Wiley.Prentice Hall, 4a. Ed. Theory of Vib Limusa