Problema 1 Un compresor centrífugo de una sola etapa realiza un proceso de compresión isentrópica. La presión estática del aire en la sección de entrada vale 1 atm. Además presenta las siguientes características de diseño: Magnitud Ángulo relativo a la salida del impulsor. Ángulo formado entre la velocidad relativa W2 y la dirección radial   2  . Profundidad en sentido axial de la sección de salida del impulsor  b2  . Velocidad periférica en la sección de salida del impulsor U 2  . Velocidad de rotación  N  Valor
20

5 cm 300 m / s

6000 RPM

Coeficiente de flujo a la salida del impulsor 0.3  C2 r   2   U2   Temperatura en la sección de salida del impulsor 150 C T2  Factor de reducción del área por espesor de …ver más…

Ing. Rafael Saavedra Garcia Zabaleta 3

Problema 1 _________________________________________________________________________ Apartado b) El grado de reacción de la etapa se define como h h R 2 1 h3  h1

R

wimpulsor 

wcompresor

2 C2 2  1

2 C2

2 wcompresor

 281.98 m / s 2  0.504  50.4% R  1 2  80172 J / kg 
Apartado c) La presión estática a la salida del impulsor se obtiene como k 1 k

T2  p2    T1  p1 

 T  k 1 p2  p1  2   T1 

k

 423.15K p2  101.325 kPa    382.94 K 

1.4 1.41 

 143.71 kPa

La densidad estática en la sección de salida del impulsor se determina como p 2  2 RT2 143.71 kPa 2   1.183 kg / m3 3 0.287 kPa  m / kg  K  423.15 K 





La velocidad angular del impulsor se obtiene como

 



30

N



30

 6000  628.32 rad / s

El diámetro del impulsor se determina como d 2 U 2  r2  2 _____________________________________________________________________ Material didáctico interno preparado por el Dr. Ing. Rafael Saavedra Garcia Zabaleta 4

Problema 1 _________________________________________________________________________

d2 

2U 2  2  300 m / s  d2   0.955 m 628.32 rad / s

El área efectiva de paso en la sección de salida del impulsor valdrá A2,efectiva   A2,teórica

A2,efectiva    d2b2