Tesis de graduacion electromedicina

UNIVERSIDAD TÉCNICA NACIONAL

CARRERA: LICENCIATURA EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

CURSO: TURBOMÁQUINAS

CÓDIGO: IEM-1023

NIVEL: X

NATURALEZA DEL CURSO: TEÓRICO

CRÉDITOS: 3

MODALIDAD: CUATRIMESTRAL

HORAS PRESENCIALES / SEMANA: 3

TIEMPO DE ESTUDIO INDEPENDIENTE POR SEMANA: 6 HORAS, 39 MINUTOS

REQUISITOS: IEM-724 MECÁNICA DE FLUIDOS/ IEM-824 TERMODINÁMICA

CO-REQUISITO: NINGUNO.

I. DESCRIPCIÓN DEL CURSO

Este curso pretende que los aprendientes analicen los conceptos relacionados con las turbomáquinas industriales, mediante el estudio de leyes y la forma en que funcionan en los sistemas mecánicos.

Las principales temáticas a desarrollar están enfocadas al estudio de generalidades, funcionamiento, composición, aplicaciones e instalaciones de las turbomáquinas térmicas e hidráulicas, generadoras o motoras, de acción o reacción.

Se utilizará una metodología participativa donde se combine los elementos teóricos con la práctica, mediante la ejecución de ejercicios, análisis de leyes y principios, así como investigaciones. La evaluación del curso será formativa y sumativa.

II. PROPOSITOS

i. PROPOSITO GENERAL

Analizar la teoría general y las principales clasificaciones de las Turbomáquinas, mediante el estudio de temas y el desarrollo de comprobaciones matemáticas, para la aplicación de estos conceptos en el diseño de sistemas mecánicos de fluidos.

ii. PROPOSITOS ESPECÍFICOS

• Diferenciar las Turbomáquinas según su función, tipo de fluido que pueden usar, intercambio de energía y cambio de presión, mediante el estudio de las características de cada una, para la correcta selección de estas máquinas.

• Aplicar los conocimientos esenciales sobre las Turbomáquinas hidráulicas, mediante el estudio de las características, partes y funcionamiento de las diferentes turbinas hidráulicas, bombas rotodinámicas y ventiladores, para la identificación de tareas de mantenimiento requeridas en estas máquinas.

• Aplicar los conocimientos esenciales sobre las Turbomáquinas térmicas, mediante el estudio de las características, partes y funcionamiento de las turbinas de gas, vapor, y los turbocompresores, para su escogencia en diseños de sistemas mecánicos.

• Explicar el funcionamiento y composición de las centrales hidroeléctricas, por medio del análisis de estos procesos de generación, para la comprensión de la transformación de energía que se da en los equipos empleados en ellas.

III. CONTENIDOS CURRICULARES

3.1. UNIDADES TEMÁTICAS

UNIDAD I. GENERALIDADES Y CLASIFICACIÓN DE LAS TURBOMÁQUINAS

1.1. Definición de Turbomáquina.

1.2. Clasificación de las turbomáquinas.

1.2.1. Según la compresibilidad del fluido.

1.2.1.1. Turbomáquinas térmicas e hidráulicas.

1.2.2. Según intercambio de energía.

1.2.2.1. Turbomáquinas generadoras o motoras.

1.2.3. Según la dirección del fluido.

1.2.3.1. Turbomáquinas de flujo radial, axial y mixto.

1.2.4. Según cambio de presión en el rotor.

1.2.4.1. Turbomáquinas de acción o de reacción.

1.2.5. Según tipo de admisión.

1.2.5.1. Turbomáquinas admisión total o parcial.

UNIDAD II. TURBINAS HIDRÁULICAS CARACTERÍSTICAS Y TIPOS

2.1. Definición y generalidades de las turbinas hidráulicas.

2.2. Turbinas hidráulicas de reacción y flujo radial Francis.

2.2.1. Características generales.

2.2.2. Partes principales de las turbinas Francis.

2.2.3. Expresión de la energía transferida.

2.2.4. Grado de reacción.

2.2.5. Variación de la presión y la velocidad del agua.

2.2.6. El distribuidor, regulación de potencia.

2.2.7. El caracol, alimentación de turbinas de reacción.

2.2.8. Tubo de desfogue.

2.2.9. Cavitación en turbinas Francis.

2.2.10. Aprovechamiento hidráulico y aplicaciones de las turbinas Francis.

2.3. Turbinas hidráulicas de reacción y flujo axial Kaplan.

2.3.1. Generalidades de las turbinas Kaplan.

2.3.2. Partes principales.

2.3.3. Expresión de energía transferida.

2.3.4. Alimentación, regulación y desfogue.

2.3.5. Cavitación en turbinas Kaplan.

2.3.6. Aplicaciones de las turbinas Kaplan.

2.4. Turbinas hidráulicas de impulso Peltón.

2.4.1. Generalidades de las turbinas Peltón.

2.4.2. Disposición del eje en las turbinas Peltón (horizontal y vertical).

2.4.3. Características constructivas del rodete y número de alabes.

2.4.4. Forma y dimensiones de los alabes.

2.4.5. Condición para la máxima utilización de la energía del agua.

2.4.6. El inyector: alimentación, regulación y conversión de energía.

2.4.7. Número de chorros por rueda en función de la carga y de la velocidad específica.

2.4.8. Aplicaciones de las turbinas Peltón.

UNIDAD III. TURBOMÁQUINAS TÉRMICAS CARACTERÍSTICAS Y TIPOS

3.1. Características, pérdidas, saltos entálpicos, rendimiento y potencia de las turbomáquinas térmicas.

3.2. Turbinas de vapor.

3.2.1. Generalidades de las turbinas de vapor.

3.2.2. Partes principales de las turbinas de vapor.

3.2.3. Principio de funcionamiento y transformación de energía en las turbinas de vapor.

3.2.4. Toberas y coronas fijas de las turbinas de vapor.

3.2.5. Forma de los álabes fijos y móviles de acción y reacción.

3.2.5.1. Álabes de acción.

3.2.5.2. Álabes de reacción.

3.2.6. Difusores

3.2.7. Rendimiento de un difusor.

3.2.8. Regulación de las turbinas de vapor.

3.2.9. Clasificación según salto térmico: Turbinas de contrapresión, condensación, recalentamiento y extracción.

3.2.10. Turbinas de vapor radiales.

3.2.10.1. Turbinas de vapor de giro único.

3.2.10.2. Turbinas de vapor de contragiro.

3.2.10.3. Turbinas de vapor mixtas (radial-axial).

3.2.11. Turbinas de vapor axiales.

3.2.12. Aplicaciones de las turbinas de vapor.

3.3. Turbinas de Gas.

3.3.1. Generalidades de las turbinas de gas.

3.3.2. Partes principales de las turbinas de gas.

3.3.2.1. Compresor, cámara de combustión, turbina de expansión, carcasa.

3.3.3. Principio de funcionamiento y transformación de energía en las turbinas de gas.

3.3.4. Turbinas de gas de acción y de reacción.

3.3.5. Turbinas de gas mono-etapa o multi-etapas.

3.3.6. Turbina de gas de un eje o de dos ejes.

3.3.7. Aplicaciones de las turbinas de gas.

3.3.8.

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