Toberas, principios y dimensionamiento

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TERMODINAMICA
Toberas, principios y dimensionamiento
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Para que sirven las toberas

• TURBOMAQUINAS

• JET NOZZLE

• PROYECCION DE LIQUIDOS

• MEDICION

• TORCHAS

• IMPRESORAS

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QUE SON LAS TOBERAS
La tobera es un conducto con área de sección
transversal variable en el cual se acelera un
flujo de vapor o gas, transformando su energía
potencial manifestada en alta temperatura y
presión en energía cinética.
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1. TURBOMÁQUINAS Clasificación. Las
turbomáquinas se diferencian de otras máquinas
térmicas en que son de funcionamiento continuo,
no alternativo o periódico como el motor de
explosión o la bomba de vapor a pistón. A
semejanza de otras máquinas las turbomáquinas son
esencialmente transformadoras de energía, y de
movimiento rotativo. Sin embargo, se diferencian,
por ejemplo, del motor eléctrico, en que
la transformación de energía se realiza
utilizando un fluído de trabajo. En las
turbomáquinas el fluído de trabajo pude ser un
líquido (comúnmente agua, aunque para el caso de
las bombas de líquido la variedad de fluídos es
muy grande) o un gas o vapor (comúnmente vapor
de agua o aire, aunque nuevamente para los
compresores la variedad de gases a comprimir
puede ser muy grande). Las turbomáquinas cuyo
fluído de trabajo es un líquido se denominan
turbomáquinas HIDRAULICAS no hay una
denominación especial para las demás. Este fluído
de trabajo se utiliza para convertir la energía
según una cascada que puede enunciarse
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CASCADA DE LA ENERGIA
Energía térmica (calor) Energía potencial
(presión) Energía cinética (velocidad)
Intercambio de cantidad de movimiento Energía
mecánica
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(No Transcript)
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• 
  

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• 
  

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• .
• mArV dA/Adr/rdV/V 0
  dA/A-dr/r-dV/V
• vdPV dV 0
  dqduPdvvdPdEkdEpdW
• v 1/r dP/rVdV 0 r- dP/ V dV
• dA/A-dr/ (- dP/ V dV ) - dV /V dA/A V
  dV / ( dP/ dr)s - dV /V
• dA/AdV /V (V 2/ a 2 1) dV /V (M 2 1)

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TRABAJO EN CONDICIONES DIFERENTES A LAS DE DISEÑO

• 1. Sub-expansión2. Expansión en condiciones de
  diseño3. Sobre-expansión4. Onda de choque
  normal a la salida 5. Onda de choque normal en
  el interior6. Límite sónico7. Flujo subsónico 

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Efectos de la variación de la presión de descarga
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(No Transcript)
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Fotografía de una tobera en condiciones de
sub-expansión 
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Fotografía de una tobera en condiciones
desub-expansión.Reflexión regular (Cortesía de
Jack D. Mattingly)
condiciones desub-expansión.Patrón de reflexión
Mach (Cortesía de Jack D. Mattingly)
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Fotografía de una tobera en condiciones de ondas
de choque normal en el interior
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• c(Cp(T0-T))1/2
• c((Rg/g-1) (T0-T))1/2
• c((g/g-1) (P0v0-Pv))1/2
• c((g/g-1) P0v0(1-Pv/P0v0))1/2
• c((g/g-1) P0v0(1-(v0/v) g-1))1/2

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Calculo grafico de toberas - Metodo de Kolbe

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• 4j / OO1 Oj / O1C
• O1C Oj OO1 / 4j
• A4 v4m/c4
• D4 2 (A4/p)1/2