Tesis
Cálculo de la distribución de temperaturas, flujo de calor y eficiencia en un aspa de turbina expuesta a gases de combustión mediante el método de volúmen de control
Author
Colorado Jáuregui, Consuelo Elizabeth
Hurtado Bolaños, Flavia Paola
Institutions
Abstract
The speed of the heat conduction in a specific direction is proportional to the temperature gradient, which is the change in the temperature by unit of length in that direction. In general the conduction of the heat in means is three-dimensional and depends on the time. It is to say and the temperature in means varies with time with the position as well as. One says that the heat conduction in means is stable when the temperature does not vary with time, and is nonstable or transitory when yes it varies. Also one says that the conduction of the heat in means is unidimensional when the conduction is made significantly only in a direction and is despicable in the other two dimensions In the present work of investigation appears the method of the volume of control to solve problems of heat transference by unidimensional conduction and in stable state. Deducing the equations differentials that govern the heat conduction in a turbine vane, after a discussion of the conditions of border it presents/displays the formulation of the problems of heat conduction and its solutions. The height of excellent programming languages and the availability every greater time of machines computers of high speed, has caused that the techniques of resolution of problems of heat transference have been simplified. The importance of I calculate of the speed of the heat transference and the profile of temperature in the design of vanes of turbines and construction of the same ones is so great that many companies have tried to complete a computer system to make the work of design; reason why, the application of interactive software "reels", allows to make the analysis of these parameters of design La velocidad de la conducción de calor en una dirección específica es proporcional al gradiente de temperatura, el cual es el cambio en la temperatura por unidad de longitud en esa dirección. En general la conducción del calor en un medio es tridimensional y depende del tiempo. Es decir T = T (x, y, z, t) y la temperatura en un medio varía con la posición así como con el tiempo. Se dice que la conducción de calor en un medio es estable cuando la temperatura no varía con el tiempo, y es no estable o transitoria cuando sí varía. Asimismo se dice que la conducción del calor en un medio es unidimensional cuando la conducción se realiza significativamente sólo en una dirección y es despreciable en las otras dos dimensiones.
En el presente trabajo de investigación se presenta el método del volumen de control para resolver problemas de transferencia de calor por conducción unidimensional y en estado estable. Deduciendo las ecuaciones diferenciales que rigen la conducción de calor en un aspa de turbina, después de una discusión de las condiciones de frontera se presenta la formulación de los problemas de conducción de calor y sus soluciones.
El auge de excelentes lenguajes de programación y la disponibilidad cada vez mayor de máquinas computadoras de alta velocidad, ha propiciado que las técnicas de resolución de problemas de transferencia de calor se hayan simplificado.
La importancia del calculo de la velocidad de la transferencia de calor y el perfil de temperatura en el diseño de aspas de turbinas y construcción de las mismas es tan grande que muchas empresas han intentado poner a punto un sistema de computador para hacer el trabajo de diseño; por lo que, la aplicación del software interactivo “aspa”, permite hacer el análisis de estos parámetros de diseño Tesis