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Turbinas

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by

Mario Muñoz

on 22 August 2016

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Transcript of Turbinas

Introducción a la historia
Su historia es un aspecto muy interesante de estos dispositivos , para su análisis , aunque las propias turbinas sólo han surgido dentro de las primeras décadas que siguieron a la revolución industrial, muchas cosas tales como ideas, principios , mecanismos son el resultado de siglos de la evolución que normalmente se encuentra antes de la revolución industrial.
Q es una turbina?
Una turbina es un mecanismo rotativo que extrae energía de un flujo o fluido y lo convierte en movimiento o trabajo util
Turbinas
Historia
La historia de la turbinas comienza antes de Cristo como los mesopotámicos y egipcios tenían algunas tecnologías relacionadas con el uso de la energía cinética del agua .
Turbina de Parson
Turbina de um J47
Evolución de las Turbinas
1550 agua ruedas
1550 Primera turbina axial
1629- Giovanni White usó chorros de vapor para hacer funcionar una turbina
1678- Fernando Verbeist ideó un tipo de entrenador que utiliza el poder de chorros de vapor para mover .
1730 - Bernoulli publica los cálculos requeridos para hallar la fuerza ejercida por un chorro de agua .
1760- Revolución Industrial
1791 John Barbero patentó la primera turbina de gas
1824 - Burdin presentó a los proyectos de la Academia de París de turbinas de acción y reacción , y propone por primera vez el nombre de la turbina.


Evolucion de las Turbinas
1842 - se hace turbina hidráulica de grandes caídas y caudales bajos .
Turbina de Fontaine- 1843 construido para saltos constantes y caudales variables.
1872 Dr. F. Stolze construyó la primera turbina de gas en sí .
1894- Charles Parson tenía idea de poner una turbina de vapor en una nave .
1930 - Frank Whittle diseñado la turbina de propulsión a chorro .
Escher Wyss- 1931 construye la turbina reversible primero axial.




Rueda de Agua
Primera turbina Axial
Turbina de Giovani Branca
Ferdinand Verbiest Carruage
John Barber Turbina a gas
Turbina de Burdin
Turbina hidraulica
Fontaine
Franz Stolze
Charles Parson
Frank Whittle
Escher Wyss

1937-Von Ohain cria uma turbina a jato na Alemanha com um compressor axial que era melhor que o centrífugo usado pela Inglaterra.
1942-Os norte-americanos lançaram seu modelo de turbina, também com compressor axial mas com queimadores nas turbinas também.
1970 e 1980-A energia eólica começou a ganhar impulso por meio de instituições como Instituto de Energia Eólica Alemão
2009-A Siemens, em parceria com a norueguesa Statoil Hydro, instala a primeira turbina eólica flutuante de larga escala do mundo.



Evolução das turbinas
Von Ohain
Turbina eólica flutuante
Tipos de Turbina
-Turbinas a Vapor
-Turbinas a Gás
-Turbinas Hidráulicas
-Turbinas Eólicas
-Turbinas Aeronáuticas

Turbina a Vapor
Definición: Establece la turbina de vapor como un motor térmico que convierte la energía en el vapor de agua en trabajo mecánico .
Fucionamento : El vapor de agua entra en la turbina en el que está dirigido por las boquillas a las paletas . Los álabes están fijados en el eje de la turbina.
Aplicación: Las turbinas de vapor están generalmente asociados con un intercambiador de calor y la caldera, dicho equipo de uso frecuente en los casos en los que desee obtener energía mediante la combustión de materiales inflamables ( combustibles ) .
Turbinas a Gás
Definición: estas turbinas succionan el aire atmosférico , lo calienta al pasar por un compresor y va a una cámara de combustión donde se mezcla con los gases de combustión y también se calienta más aun por la misma turbina en movimiento .
Aplicación: En la industria se puede utilizar para hacer otro equipo de trabajo (bombas, compresores) . Y también se pueden usar para generar electricidad.
Operación : Las turbinas de gas son muy sencillos .
Ellos tienen tres partes :
- Compresor
La combustión
-Cámara
-Turbina

Turbinas Hidráulicas
Definición: Estas turbinas se utilizan la energía potencial del agua embalsada en las presas hidroeléctricas que se convierte en energía cinética .
Operación : están unidos a los generadores , que son dirigidos a la velocidad de la turbina produciendo así electricidad .
Aplicación: Son de gran utilidad en las centrales eléctricas , principalmente energía hidroeléctrica.
Tipos de Turbinas hidráulicas
-Pelton : En la turbina Pelton no hay paletas estáticas sino un conjunto de boquillas o toberas , cada uno con una aguja móvil ( similar a una válvula ) para controlar el flujo.

-Francis : Turbinas Francis tienen un rotor en forma de un cilindro hueco con la pared lateral formada por paletas curvadas.

-Kaplan : El ángulo de inclinación de las palas está controlada por pistones hidráulicos , por lo general , en relación con la aleta de distribución.

-Bulbo : La turbina de bulbo (o bombilla) es una turbina Kaplan conectado directamente por el eje de un generador, que está encerrado en una cápsula hermética.
Pelton
Francis
Kaplan
Bulbo
Turbinas eólicas
Definición: la turbina eólica es un mecanismo adecuado para la captura y transformación de los vientos de energía canalizada transformando así la energía cinética del aire en electricidad .

Operación: canalizar esta energía que se dirige a una turbina que está en el núcleo de una voluta.

Aplicación: producción de las centrales eléctricas que utilizan energía eólica estas turbinas no tienen aplicación industrial , ya que dependen del número de condiciones
Turbinas Aeronauticas
Definición: Tienen el objetivo de generar suficiente empuje para acelerar un avión lo suficientemente rápido que la fuerza de sustentación de las alas , es igual o superior a su peso.
El sorteo tiene el propósito fundamental de ganar el arrastre que actúa sobre el plano .
Funcionamiento: El aire que entra en la turbina está " acelerada " a través de una reacción de manera química.Dessa , el aire fluye hacia fuera a una velocidad mayor , lo que genera una fuerza que "empuja " el avión.

Aplicación: utilizado en la propulsión de aeronaves debido a la característica de alta densidad de potencia .

Turbina eólica
Funcionamento
Turbina a vapor
Turbina a vapor vídeo
Normas de Segurança
ISO 21789:2009, aplicações de turbina a gás
Normas Tecnicas
Mantenimiento
Las turbinas no tienen prácticamente mantenimiento de piezas de repuesto , utilizan cojinetes estándar para facilitar la sustitución de los mismos , son bastante duraderos .
Formulas
* La energía suministrada por el fluido ( energía hidráulica) ( Kw ) : PH = Δ p . Q
* Potencia máxima ( rad./s ): cc = C1 / 2o cc = w . R
* Altura : Dp = p . g .Δ Z , Por lo tanto , PH = g .ΔZ
* Red de alimentación: - ( . 1 - Kfc COSR ) PL = cc ( c1 cc ) ..
* Potencia del Eje : PE = w . T
* La velocidad angular w = cc / R
* EficiênciaHidráulica : ηH = PL / PH
* Eficiencia mecánica: ηM = PE / PL
* Eficiencia total: ■ t = PE / PH
* La velocidad del agua en la salida de la boquilla (ecuación de Bernoulli ) (m / s) :
c1 kf = √ ( 2 p / ρ )
* El flujo másico ( kg / s ) : kd . ρ . S. o kd c1 . S. √ ( 2 P / ρ )
* Presión ( Pa ) : P = ρ . g . h

Dimensionales
Leyenda :

Δ p = Cambio en la presión de flujo completo
Q = caudal volumétrico
g = aceleración de la gravedad
Delta Z = variación de altura total
Especifica Ρ = masa
W = velocidad angular
T = Par
KF y kd = coeficiente de pérdida por fricción
P = presión del agua en la boquilla de entrada
Kc = coeficiente de contracción de la salida del chorro
S = área de la sección transversal del inyector de SIDA
El ciclo Brayton es el ciclo ideal , una aproximación de los procesos térmicos que se producen en la turbina de gas , que representa las variaciones de estado ( temperatura y presión) de gas. El concepto se utiliza como base y análisis de los ciclos reales que se alejan del modelo ideal , debido a las limitaciones tecnológicas y la irreversibilidad de los fenómenos tales como la fricción enseñanza


Ciclo de Brayton

DIN EN 12952-7
ISO/DIS 19372
DIN EN 12952-18
ANSI/ASME PTC 22
ISO/DIS 19859
ISO/FDIS 19372

Fontes
http://www.pti.com.br/consulta_normas_tecnicas.asp?st=n&nivel0=27&nivel1=27.040&class=Turbinas%20a%20g%E1s%20e%20vapor.%20M%E1quinas%20a%20vapor#
http://www.qualidadebrasil.com.br/noticia/nova_norma_iso_para_a_industria_de_seguranca_de_turbina_a_gas
http://www.geaviation.com/company/aviation-history.html
http://www.cnccookbook.com/CCSteamTurbines.htm
http://www.energy.siemens.com/br/pt/energias-convencionais/turbinas-a-gas/
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