Problemas Compresores
2
Compresores de aire – Máquinas térmicas II Ing. Serapio Quillos Ruiz 1 PROBLEMAS PROPUESTOS P-1: Un compresor de aire centrífugo absorbe 12 000 pie 3 /min. de aire a una presión absoluta de 14 lb/pulg 2 y una temperatura de 60 o F. El aire se descarga a una presión absoluta de 70 psia y a la temperatura de 370 o F. El área de la línea de succión es 2,1 pie 2 , y el área de la línea de descarga es 0.4 pie 2 . Si se requieren 1 875 hp para impulsar este compresor, encuentre el régimen de transmisión de calor a los alrededores P-2: Se requieren 1 902 Kw como potencia motriz de un compresor para manejar adiabáticamente aire desde 1 atm, 26.7 o C, hasta 304.06 Kpa abs. La velocidad inicial del aire es de 21 m/s y la final, de 85 m/s. Hallar: a) Si el proceso es isentrópico, halle el volumen de aire manejado, medido en m 3 /min, en las condiciones de entrada. b) Si la compresión es adiabática irreversible hasta una temperatura de 157.2 o C, con la capacidad hallada en (a), determine la potencia de entrada. P-3: El gasto másico a 510 °R y 14,7 psi abs, a la entrada al impulsor de un compresor de flujo centrífugo es de 4 lb/seg. El flujo de entrada es en dirección axial, el ojo del impulsor tiene un diámetro mínimo de 1,5” y un diámetro máximo de 5” y gira a 35 000 rpm, suponiendo que no hay bloqueo debido a los álabes. Calcular el ángulo ideal del álabe en el cubo y en la punta a la entrada del impulsor. P-4: Del problema anterior, se tiene las condiciones de salida: Diámetro máximo: 8” Velocidad radial: 400 pies/seg El ángulo de salida del álabe está en dirección radial (β 2 = 0), calcular: a) Diagrama de velocidad a la salida. b) El trabajo realizado sobre el aire, Btu/lb. c) Número de Mach. d) Presión estática a la salida y de estancamiento. P-5: Un turbocompresor axial de una turbina de gas de un motor de avión gira a 20 000 rpm. El diámetro del tambor del rotor es de 20 cm y la altura del álabe, de la raíz a la punta es de 2,25 cm. El aire alcanza al álabe del rotor del primer escalonamiento con una velocidad abs de 150 m/seg y bajo un ángulo de α 1 =30°C con la dirección axial. La máquina opera con diagrama simétrico. El aire que entra está a -5°C y 900 mbar. a) Dibujar el diagrama de velocidades de vértice común y de base común. b) Calcular la velocidad axial y de prerrotación del fluido. c) Calcular la velocidad periférica del rotor para el diámetro medio. d) Determinar la energía transferida por Kg de aire. e) Calcular el incremento de presión de escalonamiento suponiendo que la velocidad abs de salida del escalonamiento v 3 = v 1 = 150 m/seg
-
Upload
alexander-chavez-espinoza -
Category
Documents
-
view
14 -
download
1
description
Máquinas Térmicas II
Transcript of Problemas Compresores
-
Compresores de aire Mquinas trmicas II
Ing. Serapio Quillos Ruiz 1
PROBLEMAS PROPUESTOS
P-1:
Un compresor de aire centrfugo absorbe 12 000 pie3/min. de aire a una presin absoluta de 14 lb/pulg
2 y
una temperatura de 60 oF. El aire se descarga a una presin absoluta de 70 psia y a la temperatura de
370 oF. El rea de la lnea de succin es 2,1 pie
2, y el rea de la lnea de descarga es 0.4 pie
2. Si se
requieren 1 875 hp para impulsar este compresor, encuentre el rgimen de transmisin de calor a los
alrededores
P-2:
Se requieren 1 902 Kw como potencia motriz de un compresor para manejar adiabticamente aire desde
1 atm, 26.7oC, hasta 304.06 Kpa abs. La velocidad inicial del aire es de 21 m/s y la final, de 85 m/s.
Hallar:
a) Si el proceso es isentrpico, halle el volumen de aire manejado, medido en m3/min, en las condiciones de entrada.
b) Si la compresin es adiabtica irreversible hasta una temperatura de 157.2 oC, con la capacidad hallada en (a), determine la potencia de entrada.
P-3:
El gasto msico a 510 R y 14,7 psi abs, a la entrada al impulsor de un compresor de flujo centrfugo es de 4 lb/seg. El flujo de entrada es en direccin axial, el ojo del impulsor tiene un dimetro mnimo
de 1,5 y un dimetro mximo de 5 y gira a 35 000 rpm, suponiendo que no hay bloqueo debido a los labes.
Calcular el ngulo ideal del labe en el cubo y en la punta a la entrada del impulsor.
P-4:
Del problema anterior, se tiene las condiciones de salida:
Dimetro mximo: 8 Velocidad radial: 400 pies/seg
El ngulo de salida del labe est en direccin radial (2 = 0), calcular: a) Diagrama de velocidad a la salida. b) El trabajo realizado sobre el aire, Btu/lb. c) Nmero de Mach. d) Presin esttica a la salida y de estancamiento.
P-5:
Un turbocompresor axial de una turbina de gas de un motor de avin gira a 20 000 rpm. El dimetro
del tambor del rotor es de 20 cm y la altura del labe, de la raz a la punta es de 2,25 cm. El aire
alcanza al labe del rotor del primer escalonamiento con una velocidad abs de 150 m/seg y bajo un
ngulo de 1 =30C con la direccin axial. La mquina opera con diagrama simtrico. El aire que entra est a -5C y 900 mbar. a) Dibujar el diagrama de velocidades de vrtice comn y de base comn. b) Calcular la velocidad axial y de prerrotacin del fluido. c) Calcular la velocidad perifrica del rotor para el dimetro medio. d) Determinar la energa transferida por Kg de aire. e) Calcular el incremento de presin de escalonamiento suponiendo que la velocidad abs de salida
del escalonamiento v3 = v1 = 150 m/seg
-
Compresores de aire Mquinas trmicas II
Ing. Serapio Quillos Ruiz 2
