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DIFUSORES

DISEO DE MQUINAS TRMICAS


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Es el encargado de dirigir el fujo del aire acia elin!erior "ero no a !ra#$s del eje sino acia la c%&ara deco&'us!i(n) Au&en!a la "resi(n del aire en!ran!e *e#i!a +ue se a"ague la fa&a, "or en!rada de fujodirec!o)


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El di-usor "uede ser una "ar!e in!egral de lacarcasa del co&"resor o "uede es!ar /jado "or

se"arado) En cada caso se co&"one de una seriede "ale!as de -or&a !angencial al disco) 0os "asajes de"ale!as son di#ergen!es "ara con#er!ir la energ1acin$!ica en "resi(n * los 'ordes in!ernos de las"ale!as se encuen!ran en l1nea con la direcci(n del fujo

de aire resul!an!e del i&"ulsor)


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Al inicio del ciclo, el aire es inducido en el&o!or * co&"ri&ido) En la siguien!e e!a"ade su #iaje, el aire "asa a !ra#$s deldi-usor donde se ejerce una -uer2a de

reacci(n "e+ue3a)Desde el di-usor el aire "asa a las c%&aras deco&'us!i(n donde se calien!a, * en laconsiguien!e e4"ansi(n * la aceleraci(n de

los gases genera grandes -uer2as de e&"uje+ue se ejerce so're las "aredes de la c%&ara)


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conduc!o del di-usor)0as condiciones en la en!rada del conduc!o del di-usor son las &is&as

+ue las condiciones en la salida del co&"resor, "or eje&"lo5 67,897 l'):or lo !an!o, !eniendo en cuen!a +ue el di-usor5


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En su -or&a &%s si&"le, un di-usor es &era&en!e un"asaje di#ergen!e en el cual el fuido es desacelerado * lareducci(n de #elocidad es con#er!ida en au&en!o en la"resi(n es!%!ica) En di-usores largos de 'ajo %ngulo dedi#ergencia, la "erdida de "resi(n es al!a de'ido a la-ricci(n a lo largo de la "ared)


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Es!os di-usores son, en algunos casos, "oco "r%c!icos de'ido asu gran longi!ud) En !odos los &o!ores de aerona#es, * !a&'i$n

en algunos &o!ores indus!riales, la longi!ud es i&"or!an!e, * esesencial, "or lo !an!o, la di-usi(n de'e ser reali2ada en la &%scor!a dis!ancia "osi'le)

Con un incre&en!o en el %ngulo de di#ergencia, !an!o lalongi!ud de los di-usores co&o la "erdida de -ricci(n se reducen)

Usual&en!e el %ngulo se encuen!ra en!re ; * 6< grados)

Infuencia del %ngulode di#ergencia en la"erdida de "resi(n)


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Desde el "un!o de #is!a del dise3o un di-usor ideal esa+uel +ue alcan2a la reducci(n de #elocidad re+uerida enla longi!ud &%s cor!a "osi'le, con la &1ni&a "erdida de"resi(n !o!al * con un fujo uni-or&e * es!a'le a su salida)

:ara +ue es!o se logre, la en!ra de "er/l de #elocidad de'e

ser si&$!rica, "ero desa-or!unada&en!e en &ucos&o!ores, la salida de la #elocidad en la co&"resi(n esasi&$!rica * "or !an!o es di-1cil alcan2ar un resul!ado("!i&o en la di-usi(n)


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=eo&e!r1a del di-usor


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EN TERMODINAMICA

Dos -ac!ores "ueden ca&'iar la en!ro"1a de una &asa /ja5 la!rans-erencia de calor * las irre#ersi'ilidades) As1 se deduce +ue laen!ro"1a de una &asa /ja no ca&'iara duran!e es!e "rocesore#ersi'le in!erna&en!e * adia'%!ico, el cual se deno&ina un"roceso iso!r("ico >en!ro"1a c!e)?) Un "roceso iso!r("ico a"arece

co&o una l1nea #er!ical so're un diagra&a T@s) Mucos sis!e&as *dis"osi!i#os de ingenier1a co&o las 'o&'as , !ur'inas, !o'eras *di-usores son esencial&en!e adia'%!icos en su o"eraci(n * !ienen&ejor dese&"e3o cuando se &ini&i2an irre#ersi'ilidades !alesco&o la -ricci(n asociada con el "roceso


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DIUSOR5

0os di-usores son u!ili2ados co&Bn&en!e en &a+uinas decorro, coe!es, na#es es"aciales e incluso &angueras dejard1n) Un di-usor es un dis"osi!i#o +ue au&en!a la "resi(ndel fuido re!ard%ndolo, el %rea de la secci(n !rans#ersal

de un di-usor au&en!a en la direcci(n del fujo su's(nico *dis&inu*e cuando se !ra!a de fujos su"ers(nicos) 0arelaci(n de !rans-erencia de calor en!re el fuido +ue fu*e"or un di-usor * los alrededores suele ser &u* "e+ue3a>des"recia'le? aun+ue es!os dis"osi!i#os no es!$naislados, de'ido "rinci"al&en!e a las al!as #elocidades+ue !ienen los fuidos * +ue "or ello no "er&anecen el!ie&"o su/cien!e en el dis"osi!i#o "ara +ue suceda alguna!rans-erencia de calor signi/ca!i#a


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:or consiguien!e an!e la ausencia de da!os de !rans-erenciade calor el fujo a !ra#$s de los di-usores es consideradoadia'%!ico) El !er&ino de !ra'ajo "ara los di-usores es cero"or+ue es!os dis"osi!i#os son '%sica&en!e duc!os de -or&aa"ro"iada * no inclu*en eje o ala&'res de resis!enciael$c!rica) 0os di-usores re+uieren de #elocidades &u* al!asu cuando un fuido "asa "or el, e4"eri&en!e grandesca&'ios en su #elocidad, en consecuencia los ca&'ios enla energ1a cin$!ica de'en ser considerados al anali2ar elfujo a !ra#$s de es!os dis"osi!i#os) A &enudo el fuidoe4"eri&en!a "oco o ningBn ca&'io en su ele#aci(n cuandofu*e "or un di-usor * "or !an!o el !er&ino de energ1a"o!encial "uede o&i!irse)


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IRRREERSII0IDADES5

Cual+uier di-erencia en!re el !ra'ajo re#ersi'le * el !ra'ajo B!ilse de'e a las irre#ersi'ilidades "resen!es duran!e el "roceso *se deno&ina irre#ersi'ilidad) En !odos los "rocesos reales lairre#ersi'ilidad es una can!idad "osi!i#a, *a +ue el !er&ino de!ra'ajo es "osi!i#o "ar dis"osi!i#os +ue "roducen !ra'ajo, *

nega!i#o si "ara dis"osi!i#os +ue consu&en !ra'ajo) 0airre#ersi'ilidad se considera co&o la o"or!unidad "erdida "araacer !ra'ajo) Re"resen!a la energ1a +ue "odr1a a'ersecon#er!ido en !ra'ajo "ero +ue no lo -ue) Cuan!o &as "e+ue3aes la irre#ersi'ilidad asociada con un "roceso, cuan!o &a*or

ser% el !ra'ajo "roducido) :ara &ejorar el rendi&ien!o desis!e&as de ingenier1a co&"lejos de'en locali2arse las -uen!es"ri&arias de irre#ersi'ilidad asociadas con el co&"onen!e enel sis!e&a * de'en reali2arse es-uer2os "ara &ini&i2arlas)


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Di-usor >!er&odin%&ica?Un di-usor es el dis"osi!i#o &ec%nico +ue es!% dise3ado "ara

con!rolar las carac!er1s!icas de un fuido a la en!rada de un sis!e&a!er&odin%&ico a'ier!o) 0os di-usores se u!ili2an "ara dis&inuir la#elocidad del fuido * "ara &ejorar su &e2cla en el l1+uidocircundan!e) :or el con!rario, una 'o+uilla es a &enudo o'je!o de

au&en!ar la #elocidad de descarga * "ara dirigir el fujo en unadirecci(n "ar!icular)

lujo a !ra#$s de !o'eras * di-usores "ueden o no se "uede su"oner+ue se adia'%!ica) e-ec!os de -ricci(n a #eces "uede seri&"or!an!e, "ero "or lo general se descuidan) Sin e&'argo, la

!rans-erencia de !ra'ajo e4!erna sie&"re se asu&e +ue es cero)Ta&'i$n se asu&e +ue los ca&'ios en la energ1a !$r&ica sonsigni/ca!i#a&en!e &a*ores +ue los ca&'ios de energ1a "o!encial *"or lo !an!o es!e Bl!i&o "or lo general se "uede des"reciar a lose-ec!os de an%lisis


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Toberas y difusores

Una !o'era es un dis"osi!i#o +ue incre&en!a la #elocidadde un fuido a la #e2 +ue dis&inu*e su "resi(n) 0as !o'eras,al igual +ue el !u'o en!uri, "uede u!ili2arse "ara &edir elfujo #olu&$!rico en duc!os)


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La primera ley de la termodinmica se aplicara a sistemas abiertos o sea sistemas deujo y en condiciones estables [volumen de control].

Los equipos que se utilizaran para el anlisis son los siguientes:!. Toberas y difusores". #ompresores y turbinas$. %roceso de estrangulamiento&. 'ezcla(. )ntercambiadores de calor*e utilizaran como uidos de transferencia: vapor de agua y refrigerante !$&a%ara desarrollar la primera ley de termodinmica debe saber aplicarse las siguientes

ecuaciones:

+ ,cuaci-n de continuidad.+ ,cuaci-n de los gases ideales para un estado.+ ,cuaci-n de los gases ideales para un proceso [de estado ! a estado "].+ m n'/ donde m es la masa/ n es el numero de moles y ' es el peso molecular

del gas o vapor.


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,#01#)23 4, #23T)30)414

[erra&ien!a "ara sis!e&as de fujo]

En sis!e&as de fujo "ara cuan!i/car una de!er&inada corrien!e de

fujo [l1+uido o #a"or], se a"lica la ecuacin de continuidad:Asu&iendo un sis!e&a >#olu&en de con!rol? corres"ondien!e a unsis!e&a de !u'er1a en la cual las condiciones 6 son lascorres"ondien!es a la en!rada * < son las condicionescorres"ondien!es a las condiciones de salida * considerando unes!ado es!a'le >no a* acu&ulaci(n F en!rada F salida?5


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0a "ri&era le* de la !er&odin%&ica es un "rinci"io general +ueconsidera +ue las energas transferidas[Een!ra@ Esale]co&o laenerg1a !$r&ica >calor? * la energ1a &ec%nica >!ra'ajo? son igualesa la diferencia de las energas transportadas desde el estado inicial1 al estado nal 2 del proceso de ujo [Esis!e&a]) 0as energ1as!rans"or!adas desde el es!ado 6 al es!ado < en un sis!e&a a'ier!o

son la su&a!oria de la en!al"1a, energ1a cin$!ica * energ1a"o!encial5


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#1*2 "5: 4ifusor de aire

A un di-usor de una &%+uina de "ro"ulsi(n a corro +ueo"era en r$gi&en es!a'le, en!ra aire a 68GC * H8 :a conuna #elocidad de


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4)60*27,* 4, 14')*)83El sis!e&a de ad&isi(n de aire en un &o!or a reacci(n a de

cu&"lir unre+uisi!o indis"ensa'le, la correc!a canali2aci(n del fujo de aireacia el co&"resor, eso si, es!e fujo de aire de'e es!ar li're dedis!orsiones, con es!a'ilidad * siendo ca"a2 de !rans-or&ar la&a*or"ar!e de energ1a cin$!ica en energ1a de'ida a la "resi(n)


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El di-usor se encuen!ra an!es de +ue el aire en!re a las c%&aras deco&'us!i(n en un &o!or a reacci(n) su -unci(n es canali2ar el aireacia dicas c%&aras con el /n de "ar!e de es!e se &e2cle con el

co&'us!i'le * "ar!e en-ri$ a las &is&as c%&aras)


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Di-usores su's(nicos

ere !e design "ro'le& is !o decelera!e foK in !e&ini&u& "ossi'le leng! Ki!ou! causing 'oundar*

la*er se"ara!ion and Ki! &ini&u& e4!ernal drag)


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b9 ,ternal 1cceleration

ere !e engine de&ands &ass foK5 !e "ressure a! !e inle! -ace is

loKer !an !e a&'ien! "ressure, so !a! air is suced in!o !e inle!)Tis usuall* occurs a! loK #eloci!*, Ki! !e engine a! ig !rus!, -ore4a&"le a! !aeoL)

Te disad#an!age is !a! !e diLuser noK as !o Kor arder, and!e ad#erse "ressure gradien! is Korse5 'oundar* la*er se"ara!ionand co&"ressor s!all 'eco&e &ore liel*) Man* aircra-! use '*"assdoors Kic o"en a! !aeoL !o "ull in &ore air) In ig@s"eed

fig!, !ese doors &a* slide o"en !o le! ou! so&e o- !e e4cess airand !us reduce s"illage around !e li" o- !e inle!)


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Di-usores su"ers(nicos


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Di-usor "os!@co&'us!i(n

Es la "ar!e del &o!or co&"rendida en!re la descarga del aire

del co&"resor * las c%&aras de co&'us!i(n)


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GRACIAS PORSU ATENCION

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