Resumen

Las turbinas radiales se utilizan habitualmente en aplicaciones que implican el funcionamiento en condiciones severas fuera de diseño. La aparición de sistemas de geometría variable lleva a distinguir entre dos conceptos de fuera de diseño: fuera de diseño operativo y fuera de diseño geométrico. Ambas restricciones operativas deben integrarse en el procedimiento de diseño. Los recientes avances en los métodos de predicción y optimización han permitido dicha integración, pero implican algoritmos complejos acoplados a modelos de pérdidas semiempíricos. Este trabajo proporciona una base para obtener información sencilla de una máquina existente o prediseñada, tanto para condiciones operativas como geométricas fuera de diseño. Se define un mapa alternativo de la turbina utilizando coeficientes de carga y flujo. Un análisis unidimensional muestra que las líneas de relación de presión constante son líneas rectas cuya pendiente está notablemente correlacionada con el valor de la relación de presión y las características geométricas. Este planteamiento teórico se valida con la experimentación de dos máquinas, observándose la linealidad en ambos casos. La influencia directa de la configuración del estator en las líneas de relación de presiones confirma la aplicabilidad de este trabajo a las etapas de geometría variable. Se define así una sección transversal adimensional del estator. Sin embargo, el desplazamiento inesperado de la intercepción de las líneas de relación de presiones limita el campo de aplicación de este método. No obstante, se propone un análisis sencillo de predicción del rendimiento para el funcionamiento con flujo másico bloqueado.

• Materias:Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Turbinas de gas Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Fluid mechanics Gas turbines Turbomachine
• Palabras claves:líneas de relación, presión, condiciones de diseño, análisis simple de predicción del rendimiento, mapa alternativo de la turbina, funcionamiento con flujo másico, modelos semiempíricos de pérdidas, turbinas radiales, desarrollos recientes, campo de aplicación
• Keywords:ratio lines, pressure, design conditions, simple performance prediction analysis, alternative turbine map, mass flow operation, semiempiric loss models, radial turbines, recent developments, application field