Cálculo termodinámico en el diseño de una turbina a gas de acción con escalonamientos de presión

Abstract

Breve referencia histórica de las turbinas a gas comprobada que la energía contenida en los gases de la combustión podría transformarse en energía mecánica (fuerza motriz), se intenta usar la directamente para producir rotación este intento no fue para mejorar el rendimiento termodinámico, sino con el fin de reemplazar las complicadas intervenciones de manera fuerza motriz a vapor por otra instalación más sencilla. La primera patente que se tiene noticia acerca de las turbinas de combustión interna y la región Barber 1791, esta máquina que no llevo a construirse, fue ideada en la forma más sencilla posible como El combustible previamente comprimido se mezcla con aire a presión constante y algo de agua, una vez inflamada la mezcla de gas producido es conducida una rueda provista de paletas puntos sin embargo, la primera turbina gas que haya sido construida y probada es la STOLZE 1872 que fue probada, en 1900 y no consiguen un régimen de marcha permanente fue abandonada. en 1908 la SOCIETE ANONYME DE TURBO MOTEURS construyó según proyecto de ARMEGAUD y LEMALE y se consiguió un funcionamiento velocidad normal esta máquina uso como combustible petróleo pulverizado como aire comprimido de 4 a 5 K/cm2, ambos inyectados en una cámara de material refractario donde se producía una combustión continúa quedaban como resultado gases que impulsaba una rueda Curtis con dos escalonamientos de velocidad, tuvieron un gran problema con la alta temperatura, 650 °C (en ese tiempo no había materiales que la resistan) y en el afán de refrigerar los gases, llegando a 450°C disminuyeron su rendimiento al menos del 3%, gran parte de la energía la consumir compresor. En 1908 en vista del fracaso experiencia de la anterior turbina de combustión continua, HOLZWARTH dirige proyecto para hacer una turbina con ciclos de explotación como está turbina tenía una cámara de combustión donde se inyectaba “gas oíl” y aire, la inflamación se producía con varias bujías y luego los gases salían por una válvula y accionaba una rueda de eje vertical. La primera etapa fue construida por la casa cortina en 1906 a 1908 y funcionaban como una ametralladora, aumentando la frecuencia de las explosiones se consiguió trabajar a un régimen semejante al continuo. En 1909 1913 Brown Boveri construye otra unidad que fuera calculada para 1000 CV, pero no llegó a dar más de 200 CV. Del mismo tipo en el período 1914 a 1927 la casa THYSSEN, terminó de construir otras unidades adoptando eje vertical. Por último, en una 1928 Brown Boveri reinicia la construcción de turbinas a gas HOLZWARTH, que llegaron hasta el 5000 CV por unidad, trabajando un régimen continuo con gas de alto horno. En 1937 en las factorías THYSSEN de HAMBORN se llegó a conseguir un funcionamiento ininterrumpido de las turbinas hogar durante 470 horas. En 1939 Brown Boveri construye una turbina de combustión continúa, que constituye una máquina Autónoma e independiente de otra instalación destinada a la central de reserva del de chat en Suiza, tenía una potencia útil de 4000 kW habiendo desarrollado la turbina propiamente dicha de 16000 kW consumiendo el compresor 12000 KW.