Influencia de la presión de descarga sobre la desviación del vapor en toberas de corte oblicuo

Abstract

Una de las principales fuentes de energía en nuestros días son las centrales térmicas, en donde la energía química de los combustibles se transforma en los calderos en energía calorífica, que a través del vehículo vapor de agua, pasa la energía mecánica en las turbinas de vapor, para finalmente ser transformadas en energía eléctrica en los generadores. La forma en que se obtiene energía mecánica en una turbina de vapor, es mediante una expansión inicial del fluido de trabajo en una tobera durante lo cual se genera energía cinética, luego el chorro a alta velocidad pasa por los álabes o paletas de la turbina, los cuales se diseñan para poder cambiar la cantidad de movimiento de la corriente de fluido, dicho cambio produce una fuerza impulsora. Como se podrá observar, uno de los principales elementos de las turbinas es la tobera, en donde se alcanza una alta energía cinética, por lo cual deben ser diseñadas pare lograr una alta eficiencia de expansión. En el desarrollo de esta tesis se estudiará uno de los fenómenos que se presentan en las toberas, el cual es la desviación que sufre el flujo al abandonar la tobera debido a una diferencia de presiones entre la de salida del fluido y la del exterior. Puede notarse que este fenómeno de la desviación, se presenta solo en las turbinas de impulso o acción que son 􀄗as que poseen un determinado número de toberas, sin llegar a cubrir estas toda la periferia de la rueda de álabes, a diferencia de las turbinas de reacción, en donde una parte de la energía del fluido se convierte en energía cinética en una rueda de álabes directrices y la otra parte tiene su transformación en los álabes móviles, en consecuencia toda la periferia de la rueda se encuentra expuesta a la acción difícil no habiendo por lo tanto desviación del flujo.