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TAZ-PFC-2012-688

Metodología de diseño de perfiles de álabes para diferentes tipos de turbomáquinas térmicas

Bermúdez Campo, Jorge
Muñoz Rodríguez, Mariano (dir.)

Universidad de Zaragoza, Escuela de Ingeniería y Arquitectura, 2012
Departamento de Ingeniería Mecánica, Área de Máquinas y Motores Térmicos

Ingeniero Industrial

Resumen: El objetivo principal de este proyecto es la obtención de una metodología que permita diseñar el perfil geométrico de álabes en diferentes turbomáquinas térmicas. Concretamente, se va a trabajar tanto con turbinas axiales de acción como de reacción. Para elaborar dicha metodología, se van a obtener en primer lugar, una serie de ecuaciones fundamentales para los diferentes tipos de turbinas a analizar. Estas ecuaciones resultarán importantes en los siguientes apartados del proyecto, ya que permiten una familiarización con los parámetros y términos que serán utilizados en el diseño óptimo de perfiles de álabes. Asimismo, en el caso de álabes de gran longitud, ayudarán a explicar el fenómeno de torsión y a obtener los respectivos triángulos de velocidades, en la raíz, radio medio y punta del álabe, necesarios para diseñar perfiles con una forma adecuada en cada una de dichas zonas. Posteriormente, y partiendo de las ecuaciones fundamentales obtenidas, se va a plantear y definir el proceso que permite diseñar los álabes de un escalonamiento de acción. Antes de explicar el procedimiento de diseño propiamente dicho, se describe el proceso de cálculo de todos los parámetros necesarios para el correcto dibujo del perfil. Además, cabe destacar que se establecerá por un lado el procedimiento de diseño de los álabes de la parte móvil de la turbina, rotor, y por otro los de su parte fija, estátor. Seguidamente, se plantea y define el proceso de diseño de los álabes, tanto del rotor como del estátor, del escalonamiento de reacción, incluyendo el proceso de cálculo previo de los respectivos parámetros de diseño. En este punto, se mostrarán las diferentes alternativas de diseño que se han obtenido a lo largo del desarrollo del proyecto, tras analizar la bibliografía pertinente. Una vez estén definidos los procedimientos de diseño, se aplicarán a casos particulares de interés para comprobar que la forma típica de los álabes, recogida en la bibliografía especializada, se corresponde con la obtenida a partir de los procesos de diseño desarrollados. También se analizará por medio de un ejemplo el fenómeno de torsión. Finalmente, se explica el funcionamiento del programa informático que se ha desarrollado con Matlab. Concretamente, se han desarrollado dos programas, uno para turbinas de acción y otro para las de reacción. Estos programas sirven para realizar los cálculos geométricos relacionados con los triángulos de velocidades, y para obtener los parámetros de diseño necesarios para el correcto dibujo del perfil.


Palabra(s) clave (del autor): turbomáquinas térmicas ; diseño de álabes de turbina ; máquinas de acción ; máquinas de reacción
Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera

El autor NO autoriza la consulta a texto completo


 

 Registro creado el 2012-11-15, última modificación el 2013-02-13


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