DEFINICIÓN DE UNIDADES
Cilindrada:
Diámetro y carrera:
Relación de compresión:
Potencia máxima:
Régimen a potencia máxima:
Par máximo:
Régimen a par máximo:
Potencia a par máximo:
Régimen a ralenti:
Régimen máximo:
Rendimiento volumétrico de entrada a par máximo:
Poder calorífico inferior:
Perdidas de carga en el filtro de aire:
Perdidas de carga en el posenfriador:
Perdidas de carga en el silenciador de escape:
Presión de admisión al motor en función de π
Rendimiento isentrópico del compresor:
Temperatura salida del compresor en función de π
Temperatura del aire de admisión en función de ε y π
Densidad del aire de admisión en función de ε y π
En el caso de que no existiera turbocompresor (y por tanto tampoco habría posenfriador), la densidad de admisión sería:
Cálculo de la PMR con la correlación empírica del guión (régimen de giro de diseño es el de par máximo):
Rendimiento mecánico sin turbo:
Relación de potencias We/We0:
Relación de rendimientos efectivos ηe/ηe0:
Relación de consumos específicos Ce/Ce0:
Se dimensionará el compresor para que proporcione una relación de compresión de 2 y con un posenfriador de eficiencia 0.8.
Las condiciones de diseño serán aquellas en las que el motor da par máximo.
Gasto másico de aire que circula por el compresor:
Cálculo del caudal volumétrico a la entrada del compresor (V
Salto isentrópico de entalpía en el compresor:
Entrando en el diagrama N
NOTA: el rotor que se pretende utilizar tiene entrada axial y salida radial. Con álabes no muy inclinados hacia atrás.
Cálculo de la velocidad de giro del compresor y del diámetro del rotor:
Cálculo de la velocidad en la punta del álabe (velocidad periférica):
Esta velocidad es aceptable si es inferior a 400 m/s. Si no lo es, bajar el parámetro D
Cálculo de la potencia consumida por el compresor:
Relación de presiones deseada a plena carga r
a
=
Cálculo de la relación de expansión en la turbina (π
Temperatura típica de los gases en el colector de escape en motores Diesel (700ºC):
Dosado a par máximo (aproximadamente F
Cálculo del salto entálpico isentrópico en la turbina,se usa un valor típico de la constante del gas de escape:
Gasto másico gases de escape:
Presión en el colector de escape:
Densidad a la salida del motor:
Caudal volumétrico gases de escape:
Régimen de giro de la turbina:
Entrando en el diagrama N
Cálculo del diámetro del rotor de la turbina:
Cálculo de la velocidad en la punta del álabe:
Esta velocidad es aceptable si es inferior a 400 m/s. Si no lo es, bajar el parámetro D
Asumimos un rendimiento mecánico del eje del turbogrupo:
Potencia producida por la turbina:
Porcentaje del caudal másico de gases de escape que se desvían por la válvula de cortocircuito (no circulan por la turbina):
Se dimensionará el compresor para que proporcione una relación de compresión de 2 y con un posenfriador de eficiencia 0.8.
Las condiciones de diseño serán aquellas en las que el motor dará par máximo.
Gasto másico de aire que circula por el compresor:
Condiciones de entrada al compresor:
Para el fabricante sugerido en particular, las condiciones de referencia para calcular los parámetros corregidos de las curvas del compresor son (P
Caudal de aire corregido:
Utilizando el gasto másico corregido y la relación de presiones elegir el modelo de
compresor más adecuado.
Rendimiento del compresor (curvas del fabricante):
Salto isentrópico de entalpía en el compresor:
Potencia consumida por el compresor:
Relación de presiones deseada a plena carga r
a
=
Cálculo de la relación de expansión en la turbina (π
Gasto corregido que circula por la turbina (de las curvas del fabricante):
Presión en el colector de escape:
Cálculo de la densidad de los gases de escape corriente arriba de la turbina:
Para este fabricante en particular, las condiciones de referencia para calcular los parámetros corregidos de las curvas de la turbina son (P
Gasto que circula por la turbina:
Cálculo del salto entálpico isentrópico en la turbina:
Rendimiento de la trubina (fabricante):
Potencia producida por la turbina:
Gasto másico gases de escape:
Fracción de gases de escape que circula por la turbina comercial: