Preparaduría 1

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TURBOMÁQUINAS TÉRMICAS CT3412 
TRIMESTRE DICIEMBRE-MARZO 2015 
PROF. NATHALY MORENO SALAS 
 
PREPARADURÍA 1 
 
1- Se diseña un compresor para trabajar en condiciones atmosféricas normales (101,3 
kPa y 15°C). Una vez construido, se quiere ensayar, pero para ahorrar potencia, el 
flujo es estrangulado en la succión lo que disminuye la presión en la succión. La 
curva característica para su velocidad normal de diseño de 4000 rpm se obtuvo un día en 
que la temperatura ambiente fue de 20°C y la presión en la succión fue de 55 kPa. 
a. A qué velocidad de giro se realizó la prueba? 
b. El flujo másico reportado por la curva característica es 58 kg/s, cuál fue el flujo 
másico real a las condiciones del ensayo. 
2- Una turbina a gas ensayada con aire maneja 15 kg/s, una relación de expansión de 1,6 y una 
velocidad de giro de 6.000 rpm, considere que las condiciones atmosféricas (estáticas) son 
101,3 kPa y 288K. La misma máquina utilizada en su condición de diseño maneja gases de 
combustión con unas condiciones de 1,4 x 106 Pa y 660K. Si la relación de expansión se 
mantiene, estime para condiciones de similitud dinámica la velocidad de rotación y flujo 
másico de los gases. (Rgcomb = 2.291 J/kgK). 
3- Durante una prueba de un compresor centrífugo que funciona con aire (γ = 1,4, R = 287 
J/kgK, Cp = 1.005 J/kgK), presenta una condición de estancamiento en la entrada de 15°C y 
1 bar, y en el punto de diseño tiene una relación de presión de 4, un flujo de masa de 18 
kg/s, un rendimiento de 80% y gira a 10.000 rpm. 
Se tiene un compresor geométricamente similar, que tiene un diámetro del impulsor 1,2 
veces del compresor anterior, que trabaja con Helio (γ = 166, R = 2.078,5 J/kgK, Cp = 
5.233 J/kgK, PM = 4), que las condiciones de estancamiento en la succión son 2 bar y 
283K, calcule: 
a. El flujo másico 
b. La potencia consumida 
c. La velocidad de giro