viii sem turbomáquinas (0624803t)
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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA Vicerrectorado Académico
Decanato de Docencia Departamento de Ingeniería Mecánica
Departamento: Ingeniería Mecánica Núcleo: Termofluidos Asignatura: Turbomáquinas Código: 0624803T H/S: 4 Teoría: 4 Práctica: Lab.: U.C.: 3 Pre-requisito: 0625702T – 0622703L Equivalencia: 0122T Semestre: VIII Especialidad: Ingeniería Mecánica 1. JUSTIFICACIÓN:
Todo Ingeniero Mecánico debe desarrollar habilidades para diferenciar y describir las turbomáquinas como elementos que permiten intercambiar distintos tipos de energía. El estudiante podrá aplicar las ecuaciones aprendidas en otros cursos al estudio de las turbomáquinas como para de su formación en el área de Termofluidos.
2. OBJETIVO GENERAL:
Al terminar este curso, los estudiantes definirán y diferenciarán las categorías en las cuales se pueden clasificar las turbomáquinas y desarrollarán y aplicarán, dentro de cada una de ellas, las ecuaciones básicas que permiten evaluar su comportamiento.
3. CONTENIDOS:
Unidad I: Máquinas de Fluidos y su clasificación. Definición de turbomáquinas. Clasificación de las turbomáquinas. Análisis Dimensional.
Velocidad específica. Cavitación.
Unidad II: Leyes Básicas de Termodinámica y Mecánica de Fluidos. Definiciones de Rendimiento.
Unidad III: Estudio Bidimensional del Flujo en Cascada. Análisis de Fuerzas en Cascadas.
Unidad IV: Turbomáquinas de Flujo Radial. Grado de Reacción. Triángulo de velocidades para Flujo Radial. Turbomáquinas Generadoras de Flujo Radial. Bombas Hidráulicas de Flujo Radial. Ventiladores de Flujo Radial. Compresores de Flujo Radial. Turbomáquinas Motoras de Flujo Radial. Turbinas de Gas de Flujo Radial.
Unidad V: Turbomáquinas de Flujo Axial. Triángulo de Velocidades para Flujo Axial. Eficiencia. Turbomáquinas Generadoras de Flujo Axial. Bombas y Ventiladores de Flujo Axial. Turbomáquinas Motoras de Flujo Axial. La Turbina Kaplan. La Turbina Pelton. Turbinas de Vapor y de Gas.
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4. MÉTODOS Y TECNICAS DE ENSEÑANZA:
Definir en los estudiantes competencias específicas de entrada. Establecer los objetivos. Seleccionar medios y materiales (uso de presentaciones Power Point en clase, utilización de sitio web de la asignatura para entrega de guías, evaluaciones interactivas y mantener informados a los estudiantes sobre sus evaluaciones).
5. CRITERIOS Y TÉCNICAS DE EVALUACIÓN (En términos generales):
Los estudiantes son evaluados a través de tres pruebas escritas (teoría y problemas). El instructor podrá asignar un trabajo especial para ser presentado con el segundo parcial y representará no más del 40% de la calificación total de este parcial.
6. BIBLIOGRAFÍA:
• Goleen F., Batres L. & Terrones G. (1989). Termofluidos, turbomáquinas y máquinas térmicas (1ª. Ed.) México. CIA. Editorial Continental, S.A. • Dixon S. (1998). Fluido Mechanics and Thermodynamics of turbomachinery (2a. ed). EE.UU. Butterworth Heinemann. • Mataix, C. (1982). Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas (2ª. Ed.). México. Harla. • Kadambi V. & Prasad M. (1984). Conversión de Energía: Turbomaquinaria. Volumen 3. México. Editorial Limusa. • Laboratorio de Máquinas de Fluidos. Disponible en: http://www.unet.edu.ve/~maqflu • Página informativa del curso. Disponible en: http://www.unet.edu.ve/~m_de_f
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PROGRAMA ANALÍTICO Asignatura: Turbomáquinas Código: 0624803T Unidad I: Máquinas de Fluidos y su clasificación. Definición de turbomáquinas. Clasificación de las turbomáquinas. Análisis Dimensional. Velocidad específica. Cavitación. Objetivo General: Al terminar este curso, los estudiantes definirán y diferenciarán las categorías en las cuales se pueden clasificar las turbomáquinas, desarrollarán y aplicarán, dentro de cada una de ellas, las ecuaciones básicas que permiten evaluar su comportamiento.
Objetivos Actividades Contenidos Evaluación Recursos Bibliografía
1. Definir Máquinas de Fluidos.
2. Describir los criterios para clasificar las Máquinas de Fluidos.
3. Definir Turbomáquinas.
4. Clasificar las Turbomáquinas según la compresibilidad del fluido.
5. Clasificar las Turbomáquinas según el sentido de la transmisión de energía.
6. Clasificar las Turbomáquinas según la dirección del flujo en el rodete.
7. Aplicar el desarrollo de análisis dimensional a las distintas Turbomáquinas.
1. Uso de presentaciones
Power Point durante la clase.
2. Presentación durante la clase de modelos de rodetes de Turbomáquinas que facilita la comprensión de los distintos temas.
3. Desarrollo de problemas aplicados a las Turbomáquinas.
4. Discusión con los estudiantes para aclarar dudas relacionada con el contenido de la asignatura.
1.Máquinas de Fluidos y su clasificación.
2.Definición de Turbomáquinas.
3. Clasificación de las Turbomáquinas.
4.Análisis Dimensional. 5.Velocidad específica. 6.Cavitación.
Prueba escrita
de teoría y problemas
• Material
impreso.
• Presentaciones.
• Power Point en CD.
• Guías de problemas propuestos.
• Goleen F., Batres L. &
Terrones G. (1989). Termofluidos, turbomáquinas y máquinas térmicas (1ª. Ed.) México. CIA. Editorial Continental, S.A.
• Dixon S. (1998). Fluido Mechanics and Thermodynamics of turbomachinery (2a. ed). EE.UU. Butterworth Heinemann.
• Mataix, C. (1982). Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas (2ª. Ed. ). México. Harla.
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA VICERRECTORADO ACADEMICO
COMISION CENTRAL DE CURRICULUM
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Objetivos Actividades Contenidos Evaluación Recursos Bibliografía 8. Resolver problemas
sobre análisis dimensional para las distintas Turbomáquinas.
9. Definir Cavitación.
10. Resolver problemas sobre cavitación en una bomba.
• Kadambi V. & Prasad
M. (1984). Conversión de Energía: Turbomaquinaria. Volumen 3. México. Editorial Limusa.
• Laboratorio de Máquinas de Fluidos. Disponible en: http://www.unet.edu.ve/~maqflu
• Página informativa del curso. Disponible en: http://www.unet.edu. ve/~m_de_f
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Unidad II: Leyes Básicas de Termodinámica y Mecánica de Fluidos. Definiciones de Rendimiento.
Objetivos Actividades Contenidos Evaluación Recursos Bibliografía 1. Desarrollar las leyes
básicas de la Termodinámica y la Mecánica de Fluidos en una forma adecuada para estudiar las Turbomáquinas.
2. Definir la Ecuación de Euler a partir de la ecuación de momento de la cantidad de movimiento.
3. Resolver problemas de rendimiento para las distintas Turbomáquinas.
1. Uso de presentaciones
Power Point durante la clase.
2. Presentación durante la clase de modelos de rodetes de Turbomáquinas que facilita la comprensión de los distintos temas.
3. Desarrollo de problemas aplicados a las Turbomáquinas.
4. Discusión con los estudiantes para aclarar dudas relacionada con el contenido de la asignatura.
1. Leyes básicas de
Termodinámica y Mecánica de Fluidos.
2. Definiciones de Rendimiento.
Prueba escrita
de teoría y problemas
• Material impreso. • Presentaciones. • Power Point en
CD. • Guías de
problemas propuestos.
• Goleen F., Batres L. &
Terrones G. (1989). Termofluidos, turbomáquinas y máquinas térmicas (1ª. Ed.) México. CIA. Editorial Continental, S.A.
• Dixon S. (1998). Fluido Mechanics and Thermodynamics of turbomachinery (2a. ed). EE.UU. Butterworth Heinemann.
• Mataix, C. (1982). Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas (2ª. Ed.). México. Harla.
• Kadambi V. & Prasad M. (1984). Conversión de Energía: Turbomaquinaria. Volumen 3. México. Editorial Limusa.
• Laboratorio de Máquinas de Fluidos. Disponible en: http://www.unet.edu.ve/~maqflu
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Unidad III: Estudio Bidimensional del Flujo en Cascada. Análisis de Fuerzas en Cascadas.
Objetivos Actividades Contenidos Evaluación Recursos Bibliografía 1. Identificar el flujo
bidimensional en una cascada de álabes.
2. Indicar la nomenclatura del perfil de álabe.
3. Indicar la nomenclatura de los álabes en cascada.
4. Analizar las fuerzas en cascadas.
5. Definir sustentación y resistencia.
6. Definir el rendimiento de una cascada de compresor.
1. Uso de presentaciones
Power Point durante la clase.
2. Presentación durante la clase de modelos de rodetes de Turbomáquinas que facilita la comprensión de los distintos temas.
3. Desarrollo de problemas aplicados a las Turbomáquinas.
4. Discusión con los estudiantes para aclarar dudas relacionada con el contenido de la asignatura.
1.Estudio bidimensional del Flujo en Cascada.
2.Análisis de Fuerza en Cascadas.
Prueba escrita
de teoría y problemas
• Material impreso. • Presentaciones. • Power Point en
CD. • Guías de
problemas propuestos.
• Goleen F., Batres L. &
Terrones G. (1989). Termofluidos, turbomáquinas y máquinas térmicas (1ª. Ed.) México. CIA. Editorial Continental, S.A.
• Dixon S. (1998). Fluido Mechanics and Thermodynamics of turbomachinery (2a. ed). EE.UU. Butterworth Heinemann.
• Mataix, C. (1982). Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas (2ª. Ed.). México. Harla.
• Kadambi V. & Prasad M. (1984). Conversión de Energía: Turbomaquinaria. Volumen 3. México. Editorial Limusa.
• Laboratorio de Máquinas de Fluidos. Disponible en: http://www.unet.edu.ve/~maqflu
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Unidad IV: Turbomáquinas de Flujo Radial. Grado de Reacción. Triángulo de velocidades para Flujo Radial. Turbomáquinas Generadoras de Flujo Radial. Bombas Hidráulicas de Flujo Radial. Ventiladores de Flujo Radial. Compresores de Flujo Radial. Turbomáquinas Motoras de Flujo Radial. Turbinas de Gas de Flujo Radial.
Objetivos Actividades Contenidos Evaluación Recursos Bibliografía 1. Definir Turbomáquinas
de Flujo Radial.
2. Determinar la dinámica de flujo en Turbomáquina de Flujo Radial.
3. Calcular el grado de reacción de una Turbomáquina de Flujo Radial.
4. Resolver problemas basados en el triángulo de velocidades para una Turbomáquina de Flujo Radial.
5. Identificar los distintos tipos de eficiencia en una Turbomáquina de Flujo Radial.
6. Resolver problemas relacionados con las distintas eficiencias en una Turbomáquina de Flujo Radial.
7. Definir Turbomáquinas generadoras de Flujo Radial.
1. Uso de presentaciones
Power Point durante la clase.
2. Presentación durante la clase de modelos de rodetes de Turbomáquinas que facilita la comprensión de los distintos temas.
3. Desarrollo de problemas aplicados a las Turbomáquinas.
4. Discusión con los estudiantes para aclarar dudas relacionada con el contenido de la asignatura.
1.Turbomáquinas de
Flujo Radial. Grado de Reacción.
2.Triángulo de velocidades para Flujo Radial.
3. Eficiencia.
4. Turbomáquinas Generadoras de Flujo Radial.
5. Bombas Hidráulicas de Flujo Radial.
6. Ventiladores de Flujo Radial.
7. Compresores de Flujo Radial.
8. Turbomáquinas Motoras de Flujo Radial.
9.Turbinas de Gas de Flujo Radial.
Prueba escrita
de teoría y problemas
• Material impreso. • Presentaciones. • Power Point en
CD. • Guías de
problemas propuestos.
• Goleen F., Batres L. &
Terrones G. (1989). Termofluidos, turbomáquinas y máquinas térmicas (1ª. Ed.) México. CIA. Editorial Continental, S.A.
• Dixon S. (1998). Fluido Mechanics and Thermodynamics of turbomachinery (2a. ed). EE.UU. Butterworth Heinemann.
• Mataix, C. (1982). Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas (2ª. Ed.). México. Harla.
• Kadambi V. & Prasad M. (1984). Conversión de Energía: Turbomaquinaria. Volumen 3. México. Editorial Limusa.
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Objetivos Actividades Contenidos Evaluación Recursos Bibliografía 8. Definir el factor de
deslizamiento.
9. Describir las bombas hidráulicas de Flujo Radial.
10. Aplicar la Ecuación de Euler a las bombas hidráulicas de Flujo Radial.
11. Calcular la eficiencia de difusión en las bombas hidráulicas.
12. Describir los ventiladores de Flujo Radial.
13. Aplicar la Ecuación de Euler a los ventiladores de Flujo Radial.
14. Describir los compresores de Flujo Radial.
15. Resolver problemas relacionados con la dinámica de flujo para las bombas.
16. Definir Turbomáquinas motoras de Flujo Radial.
• Laboratorio de
Máquinas de Fluidos. Disponible en: http://www.unet.edu.ve/~maqflu
• Página informativa del curso. Disponible en: http://www.unet.edu. ve/~m_de_f
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Objetivos Actividades Contenidos Evaluación Recursos Bibliografía 17. Describir las distintas
Turbomáquinas motoras de Flujo Radial.
18. Aplicar la Ecuación de Euler a las distintas Turbomáquinas motoras de Flujo Radial.
19. Resolver problemas relacionados con la dinámica de flujo para las Turbomáquinas motoras de Flujo Radial.
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Unidad V: Turbomáquinas de Flujo Axial. Triángulo de Velocidades para Flujo Axial. Eficiencia. Turbomáquinas Generadoras de Flujo Axial. Bombas y Ventiladores de Flujo Axial. Turbomáquinas Motoras de Flujo Axial. La Turbina Kaplan. La Turbina Pelton. Turbinas de Vapor y de Gas.
Objetivos Actividades Contenidos Evaluación Recursos Bibliografía 1. Definir Turbomáquinas
de Flujo Axial.
2. Determinar la dinámica de Flujo en una Turbomáquina de Flujo Axial.
3. Resolver problemas basados en el triángulo de velocidades para una Turbomáquina de Flujo Axial.
4. Identificar los distintos tipos de eficiencia en una Turbomáquina de Flujo Axial.
5. Resolver problemas relacionados con el objetivo anterior.
6. Definir Turbomáquinas generadoras de Flujo Axial.
7. Describir el funcionamiento de las bombas y ventiladores de Flujo Axial.
1. Uso de presentaciones
Power Point durante la clase.
2. Presentación durante la clase de modelos de rodetes de Turbomáquinas que facilita la comprensión de los distintos temas.
3. Desarrollo de problemas aplicados a las Turbomáquinas.
4. Discusión con los estudiantes para aclarar dudas relacionada con el contenido de la asignatura.
1.Turbomáquinas de
Flujo Axial.
2.Triángulo de Velocidades para Flujo Axial.
3. Eficiencia.
4. Turbomáquinas Generadoras de Flujo Axial.
5. Bombas y ventiladores de Flujo Axial.
6. Compresores de Flujo Axial.
7. Turbomáquinas Motoras de Flujo Axial.
8. La Turbina Kaplan.
9. La Turbina Pelton.
10. Turbinas de Vapor y de Gas.
Prueba escrita
de teoría y problemas
• Material impreso. • Presentaciones. • Power Point en
CD. • Guías de
problemas propuestos.
• Goleen F., Batres L. &
Terrones G. (1989). Termofluidos, turbomáquinas y máquinas térmicas (1ª. Ed.) México. CIA. Editorial Continental, S.A.
• Dixon S. (1998). Fluido Mechanics and Thermodynamics of turbomachinery (2a. ed). EE.UU. Butterworth Heinemann.
• Mataix, C. (1982). Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas (2ª. Ed.). México. Harla.
• Kadambi V. & Prasad M. (1984). Conversión de Energía: Turbomaquinaria. Volumen 3. México. Editorial Limusa.
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Objetivos Actividades Contenidos Evaluación Recursos Bibliografía 8. Resolver problemas
basados en el triángulo de velocidades para las bombas y ventiladores de Flujo Axial.
9. Describir el funcionamiento de los compresores de Flujo Axial.
10. Determinar los efectos de cambiar el gasto en el compresor.
11. Identificar la Aerodinámica en el diseño de bombas, soplador y compresor.
12. Definir Turbomáquinas motoras de Flujo Axial.
13. Describir la turbina Kaplan.
14. Resolver problemas relacionados con la dinámica de flujo para la turbina Kaplan.
15. Describir la turbina Pelton.
16. Resolver problemas relacionados con la dinámica de flujo para la turbina Pelton.
• Laboratorio de
Máquinas de Fluidos. Disponible en: http://www.unet.edu.ve/~maqflu
• Página informativa del curso. Disponible en: http://www.unet.edu. ve/~m_de_f
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Objetivos Actividades Contenidos Evaluación Recursos Bibliografía 17. Describir las turbinas
de vapor y de gas.
18. Describir los distintos tipos de escalonamientos para las turbinas de vapor y de gas.
19. Resolver problemas para los distintos tipos de escalonamiento.