Segundo Parcial 4

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CT3412 
Conversión de Energía Mecánica II. 
Máquinas Térmicas. 
Prof. Javier Palencia. 
 
Examen Parcial N° 2 
 
Problema 1. 
Una turbina a gas consta de cinco etapas idénticas gira a 586.4 rev/s y entrega una 
potencia mecánica de 6.6 MW. La etapa inicial opera con un flujo másico de 15 kg/s y 
tiene un radio medio es de 46 cm. El flujo de entrada al estator tiene un ángulo de 15° 
respecto a la línea axial y 70° a la salida respecto a la misma línea axial. La temperatura 
y presión de estancamiento a la entrada de la etapa inicial son 1200 K y 213000 Pa. 
Se pide: 
a.- Grado de Reacción. 
b.- Triangulo de Velocidades. 
c.- Coeficiente de carga 
d.- Coeficiente de flujo 
Asuma: Cp = 1.005 kJ/(kg°C) and γ = 1.4 
 
Problema 2. 
Se propone diseñar una turbina axial, que tiene los siguientes parámetros 
adimensionales: coeficiente de carga 2.0, coeficiente de flujo 0.8 y grado de reacción 
0.5. La velocidad tangencial del alabe en el radio medio es de 328.0 m/s. 
a.- Determine el triangulo de velocidades. 
b.- Asumiendo los siguientes valores de los coeficientes de pérdidas: ζR = 0,14725; ζE = 
0,06105, calcule el rendimientos total a total y el rendimiento total a estático del 
escalonamiento. 
 
Problema 3. 
Para una etapa de una turbina axial que tiene una velocidad tangencial en el radio medio 
del alabe de 200 m/s. velocidad axial constante de 100 m/s, ángulo de salida del estator 
de 65° y sin giro entre etapas, dibuje el triangulo de velocidades, calcule el coeficiente 
de carga y el grado de reacción. Asuma que el fluido de trabajo es aire. 
 
Problema 4. 
Una turbina a gas de flujo axial, tiene una eficiencia politrópica de 85%, con una 
relación de presión de estancamiento entre entrada y salida de 8.0 A la salida, la 
velocidad del flujo es 160 m/s y el numero Mach = 0.3. 
Determine: 
a.- Eficiencia total a total. 
b.- Eficiencia total a estática. 
c.- La temperatura total a la entrada. 
Asumir aire como fluido de trabajo.