Cálculo y diseño de un turbosoplador centrífugo de una etapa

Abstract

Los turbosopladores son turbomáquinas destinadas a desplazar gases. La elevación de presión producida por un turbo soplador se consigue gracias a la alta velocidad de rotación con la que gira el rotor. Esto trae consigo la presencia de elevadas tensiones que tiene que soportar el material del rotor. Debido a esto, el diseño de un turbo soplador requiere de un enfoque integral, tanto desde el punto de vista aerotermodinámico así coma de un análisis de esfuerzos que se presentan en la máquina. En el presente trabajo se ha desarrollado un método de cálculo y diseño de un turbo soplador centrifugo y se lleva a cabo un ejemplo de cálculo numérico. En el primer Capítulo se analizan los métodos de cálculo, de las dimensiones básicas de la Equina, presentados en la bibliógrafa disponible relacionándolos con el método que se ha usado en la presente tesis. En el segundo Capítulo se procede al desarrollo del método- empleado para el cálculo de las dimensiones básicas y se calculan dos alternativas que satisfacen el ejemplo de cálculo. En el tercer Capítulo se presenta el diseño y cálculo mecánico, empezando con el cálculo de esfuerzos en el rotor. Debido a las altas velocidades de giro del eje, se realiza el cálculo de la velocidad crítica aplicado al caso del ejemplo numérico. En el cuarto capítulo se predice el comportamiento del turbo soplador a condiciones de servicio variable. En el quinto capítulo se presenta un método de análisis de costos de fabricación de un turbo soplador centrífugo. Por último, se presentan los planos del turbo soplador que se - ha desarrollado a monera de ejemplo de cálculo numérico. Deseo expresar mi agradecimiento al Ing. Andrés F. Coz P. por su amplia y desinteresada colaboración en la realización integral del presente trabajo. Así mismo al Ing. Juan Hori por su asesoramiento en el capítulo dedicado al diseño y cálculo mecánico y a los profesores del Departamento de Energía y Mecánica que han contribuido con sus conocimientos a la realización del presente trabajo de tesis.