lunes, 5 de noviembre de 2012

Flujo isentrópico a través de una tobera



Se denomina proceso isentrópico a aquel proceso en el cual la entropía del sistema permanece incambiada, es decir, constante.  La palabra isoentrópico se forma de la combinación  del prefijo “iso” que significa “igual” y la palabra entropía.
Si un proceso es completamente reversible, sin necesidad de aportarte energía en forma de calor, entonces el proceso es isentrópico.
En los procesos isentrópicos o reversibles, no existe intercambio de calor del sistema con el ambiente, entonces se dice que el proceso es también adiabático.
Para lograr que un proceso reversible sea isoentrópico, se aísla térmicamente el sistema, para impedir el intercambio de calor con el medio ambiente.
Muchos sistemas de ingeniería, como bombas, turbinas y difusores son esencialmente adiabáticos (no intercambian calor con el medio), y funcionan mejor cuando las irreversibilidades como la pérdida de energía por fricción, son minimizadas. De esta manera, los procesos isentrópicos son útiles como modelo de procesos reales.
Igualmente hay muchas aplicaciones en las que fluye un gas a través de un tubo o conducto que tiene un área variable en la cual un flujo isentrópico, continuo, uniforme es una buena aproximación de la situación de flujo existente, como se mencionó anteriormente. El difusor cerca de la parte delantera de un avión de reacción, los gases de escape que pasan a través de las aspas de una turbina, las toberas en un motor de cohete, un oleoducto de gas natural roto, y los dispositivos de medición de flujo de gas son ejemplos de situaciones que pueden ser moldeadas con un flujo continuo, uniforme, e isentrópico.



Investigar:
¿Qué es una tobera?, ¿Qué es un difusor?, Tipos y sus respectivos conceptos.
¿Quién fue De Laval? 

6 comentarios:

  1. Por: Levy Teran y Gerlwin Mosqueda

    -Una tobera es un dispositivo que convierte la energía potencial de un fluido (en forma térmica y de presión) en energía cinética. Como tal, es utilizado en turbomáquinas y otras máquinas, como inyectores (dispositivo utilizado para bombear fluidos). El aumento de velocidad que sufre el fluido en su recorrido a lo largo de la tobera es acompañado por una disminución de su presión y temperatura, al conservarse la energía.

    -Las toberas pueden ser con reducción convergente y divergente y ambas combinadas

    -Los difusores variables son válvulas que cambian su sección de paso cuando se modifican las propiedades del fluido que las cruza. Los carburadores son las máquinas que los utilizan con mayor frecuencia aunque sirven también en otros mezcladores.
    Un difusor variable tiene una sección convergente, la garganta y una sección divergente. El fluido es subsónico y la presión del gas o de la mezcla de gases, se expande en la sección convergente, alcanzado el mayor vacío relativo en la garganta. Un mecanismo externo que puede ser una campana de vacío o un fuelle, utiliza la presión de vacío para mover la puerta del difusor.

    -Gustav de Laval Nacido, nació el 9 de mayo de 1845 en Osra (Suecia) como Carl Gustav Patrick de Laval.
    Fue un científico sueco que a la edad de 33 años inventó una centrifugadora capaz de separar fácilmente la leche de la mantequilla, que poco después fue usada para esta función en muchos lugares. Durante toda su vida se interesó por temas como la aerodinámica o la iluminación eléctrica gracias a esto consiguió crear más de 35 patentes mientras mantenía una empresa con más de 90 ingenieros a su servicio.
    Durante una época en la que no existía una teoría que explicase el comportamiento de los gases el continuó experimentando y gracias a su gran intuición logro diseñar la tobera convergente-divergente que permite extraer la máxima energía de un chorro de aire caliente.
    Su invento en un principio sirvió simplemente para separar la mantequilla y ahora es utilizado en aviones militares- comerciales y cohetes.
    Gracias a Gustav de Laval, las toberas de los aviones de altas prestaciones son retráctiles para adaptarse a las diferentes alturas y presiones que las condiciones dicten.

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  2. ¿Qué es una tobera?

    Una tobera es un dispositivo que convierte la energía potencial de un fluido (en forma térmica y de presión) en energía cinética. Como tal, es utilizado en turbomáquinas y otras máquinas, como inyectores (dispositivo utilizado para bombear fluidos).


    ¿Qué es un difusor?

    Los difusores variables son válvulas que cambian su sección de paso cuando se modifican las propiedades del fluido que las cruza. Los carburadores son las máquinas que los utilizan con mayor frecuencia aunque sirven también en otros mezcladores

    Tipos y sus respectivos conceptos.


    Son toberas convergentes y divergentes

    Se denomina tobera convergente–divergente a un ducto que posee una sección convergente Seguida de una divergente

    M<1 M=1 M>1

    M<1 sera la sección de la tobera convergente y la sección M>1 sera la divergente, manteniendo en su nivel medio una igualdad de M=1

    ¿Quién fue De Laval?

    Gustav de Laval Nacido, nació el 9 de mayo de 1845 en Osra (Suecia) como Carl Gustav Patrick de Laval.

    Fue un científico sueco que a la edad de 33 años inventó una centrifugadora capaz de separar fácilmente la leche de la mantequilla, que poco después fue usada para esta función en muchos lugares. Durante toda su vida se interesó por temas como la aerodinámica o la iluminación eléctrica gracias a esto consiguió crear más de 35 patentes mientras mantenía una empresa con más de 90 ingenieros a su servicio.

    De Laval estudió el flujo supersónico en toberas y resolvió el problema de aceleración máxima dentro de la tobera llegando al diseño de toberas con sección convergente-divergente en las que se logra un flujo sónico M = 1 (M =número de Mach) en la garganta para posteriormente expandir la tobera y lograr flujos supersónicos M > 1.

    Estas toberas deben tener una expansión adecuada para evitar la generación de ondas de choque o de contracción dentro del flujo.
    Durante una época en la que no existía una teoría que explicase el comportamiento de los gases el continuó experimentando y gracias a su gran intuición logro diseñar la toberaconvergente-divergente que permite extraer la máxima energía de un chorro de aire caliente.

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  3. Qué es una tobera?,
    la tobera es un ducto con área de sección transversal uniformementvariable en el cual se acelera un flujo de vapor o gas, transformando su energía potencial manifestada en alta temperatura y presión en energía cinética.
    existen diferentes tipos de toberas:

    toberas de presión
    toberas rotativas
    Toberas Rotativas
    Las toberas rotativas de máxima presión están indicadas para limpieza de conducciones con hasta 1000 bar. Permiten la eliminación de las incrustaciones mas duras en los depósitos de los tubos intercambiadores de la industria química y las instalaciones nucleares, al igual que los tubos de acero en la industria.
    Campo de aplicación Ø 12 - 200 mm - Presión de trabajo hasta 1.000 bar

    ¿Qué es un difusor?,

    Un difusor es un dispositivo que aumenta la presión de un fluido. Es una tobera inversa por lo tanto el área de entrada es menor que el área de salida y por consiguiente la velocidad se disminuye dentro del difusor. La transferencia de calor es muy pequeña y despreciable, por esto se consideran como adiabáticos. Debido a los cambios que hay en la velocidad el cambio en la energía cinética es bastante apreciable y como el fluido experimenta poco o ningún cambio en la elevación la energía potencial es despreciable.


    ¿Quién fue De Laval?

    Fue un científico sueco que a la edad de 33 años inventó una centrifugadora capaz de separar fácilmente la leche de la mantequilla, que poco después fue usada para esta función en muchos lugares. Durante toda su vida se interesó por temas como la aerodinámica o la iluminación eléctrica gracias a esto consiguió crear más de 35 patentes mientras mantenía una empresa con más de 90 ingenieros a su servicio.
    Durante una época en la que no existía una teoría que explicase el comportamiento de los gases el continuó experimentando y gracias a su gran intuición logro diseñar la tobera convergente-divergente que permite extraer la máxima energía de un chorro de aire caliente.
    Su invento en un principio sirvió simplemente para separar la mantequilla y ahora es utilizado en aviones militares- comerciales y cohetes.
    Gracias a Gustav de Laval, las toberas de los aviones de altas prestaciones son retráctiles para adaptarse a las diferentes alturas y presiones que las condiciones dicten.

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  4. Gustav de Laval

    Nacido, nació el 9 de mayo de 1845 en Osra (Suecia) como Carl Gustav Patrick de Laval.

    Fue un científico sueco que a la edad de 33 años inventó una centrifugadora capaz de separar fácilmente la leche de la mantequilla, que poco después fue usada para esta función en muchos lugares. Durante toda su vida se interesó por temas como la aerodinámica o la iluminación eléctrica gracias a esto consiguió crear más de 35 patentes mientras mantenía una empresa con más de 90 ingenieros a su servicio.

    Durante una época en la que no existía una teoría que explicase el comportamiento de los gases el continuó experimentando y gracias a su gran intuición logro diseñar la tobera convergente-divergente que permite extraer la máxima energía de un chorro de aire caliente.

    Su invento en un principio sirvió simplemente para separar la mantequilla y ahora es utilizado en aviones militares- comerciales y cohetes.

    Gracias a Gustav de Laval, las toberas de los aviones de altas prestaciones son retráctiles para adaptarse a las diferentes alturas y presiones que las condiciones dicten
    Gustav de Laval Nacido, nació el 9 de mayo de 1845 en Osra (Suecia) como Carl Gustav Patrick de Laval.

    Fue un científico sueco que a la edad de 33 años inventó una centrifugadora capaz de separar fácilmente la leche de la mantequilla, que poco después fue usada para esta función en muchos lugares. Durante toda su vida se interesó por temas como la aerodinámica o la iluminación eléctrica gracias a esto consiguió crear más de 35 patentes mientras mantenía una empresa con más de 90 ingenieros a su servicio.

    Durante una época en la que no existía una teoría que explicase el comportamiento de los gases el continuó experimentando y gracias a su gran intuición logro diseñar la tobera convergente-divergente que permite extraer la máxima energía de un chorro de aire caliente.

    Su invento en un principio sirvió simplemente para separar la mantequilla y ahora es utilizado en aviones militares- comerciales y cohetes.

    Gracias a Gustav de Laval, las toberas de los aviones de altas prestaciones son retráctiles para adaptarse a las diferentes alturas y presiones que las condiciones dicten

    que es una tobera?
    Una tobera es un dispositivo que convierte la energía potencial de un fluido (en forma térmica y de presión) en energía cinética. Como tal, es utilizado en turbomáquinas y otras máquinas, como inyectores (dispositivo utilizado para bombear fluidos).

    ¿Qué es un difusor?,

    Un difusor es un dispositivo que aumenta la presión de un fluido. Es una tobera inversa por lo tanto el área de entrada es menor que el área de salida y por consiguiente la velocidad se disminuye dentro del difusor. La transferencia de calor es muy pequeña y despreciable, por esto se consideran como adiabáticos. Debido a los cambios que hay en la velocidad el cambio en la energía cinética es bastante apreciable y como el fluido experimenta poco o ningún cambio en la elevación la energía potencial es despreciable.



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  5. TOBERA: es un dispositivo que convierte la energia potencial de flujo en orma termica o de presion en energia cinetica.
    DIFUSOR: Dispositivo que transforma la energia devida a la velocidad de un flujo en energia a presiòn.
    DIFUSORES:
    Es un dispositovo que tranforma la enegia debida a la velocidad de un flujo a la energia a presiòn.
    TIPOS DE DIFUSORES;
    Podemos decir que hay gran variedad de difusores entre ellos tenemos los difusores Emergentes que son utilizados en espacios verdes y matizados.
    Difusores de Aire: son para àgulo de descargas de aire como derregilla tenemos los de pared de plataforma para techos, liniales, estos se pueden observar como en las aires acondicionados.
    Difusores de Boca son redondos para inyecciòn y y retorno de aire.
    DE LAVA:
    estudio el flujo super sonico en tobera, y resolvio el problama de aceleraciòn maxima, dentro de una tobera, llegando a un diseño de toveras convergentes y divergentes en la que logra un flujo sonico M=1 (Nº Mach) en la garganta para posteriormente expandir la tobera y lograr flujo supersonico M>1. Este debe terner una expanciòn adecuada para evitar las ondas de choque o de contracciòn con el flujo.

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