β δ σ σ α ω σ ω δ y ω δ

PROBLEMA 1
Una cascada de alabes de compresor funcionando a baja velocidad tiene una solidez de 1.3 y ángulos del álabe
de 50º y 20º a la entrada y salida. Utilizando la regla de Carter, incidencia nula y la correlación de perdidas
adjunta, se pide calcular:
1. Desviación y factor de difusión.
2. Coeficiente de pérdida de presión de remanso.
3. Coeficientes de sustentación y resistencia sobre los alabes.
ω cos α 2
1
=
4.775 D3 − 1.077 D 2 + 0.524 D + 0.146
2σ
40
Δβ
Regla de Carter: δ =
4 σ
Función de pérdidas:
(
)
PROBLEMA 2
El ángulo de entrada, α1, a una cascada de álabes en régimen incompresible es de 70º, mientras que el de salida,
α2, es de 60º. Se pide obtener el valor óptimo de la solidez σ que tiene por resultado mínima pérdida de presión
de remanso utilizando el factor de pérdidas dado por la siguiente correlación
V − Vθ 2
V
ω cosα 2
= f ( D) , D = 1 − 2 + θ 1
2σ
V1
2σV1
f ( D ) = 0.0025 (12.98 D 2 − 2.55 D + 0.369 ) (0.3 ≤ D ≤ 0.65)
Comparar los resultados con los que se obtendrían en los casos de α1 = 50º, α2 = 35º y α1 = 50º, α2 = 25º.
Solución:
α1
70
50
50
α2
60
35
25
σopt
0.68
0.88
0.99
D
0.57
0.40
0.53
PROBLEMA 3
Una cascada de compresor está constituida con álabes de línea de curvatura circular, una relación paso-cuerda de
1.1 y ángulos del álabe de 48º y 21º a la entrada y salida. Los datos tomados del ensayo de la cascada muestran
que a incidencia cero (i = 0) la desviación es δ = 8.2º y el coeficiente de pérdida de presión de remanso es
ω = 0.015.
Para incidencia positiva dentro de un intervalo limitado (0 ≤ i ≤ 6º ) la variación de δ y ω para esta cascada se
puede representar con suficiente exactitud mediante las siguientes aproximaciones lineales:
dδ / di = 0.06,
dω / di = 0.001
Para una incidencia de 5º determinar:
1. Los ángulos del flujo a la entrada y salida.
2. El factor de difusión.
3. El aumento de presión estática del aire que incide con una velocidad de 50 m/s normal al plano de la
cascada.
Datos: Supongase fluido incompresible: ρ = 1.227 kg/m3.