Máquinas Térmicas

Máquinas Térmicas
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Grau de reação
1
3
1
2 estágio no entalpia de aumento rotor no entalpia de aumento h h h h
R
−
−
−
−
=
=
=
=
3
1
2
1
−
−
−
−
∆
∆
∆
∆
=
=
T
C
T
C
R p p
Para
Cp constante: )
(
2
1
2
1
2
2
2
1
V
V
T
C
W p c
−
−
+
+
∆
∆
=
=
−
−
−
−
&
)
(
2
1
) tan (tan
2
1
2
2
1
2
2
1
V
V
UV
T
C
ax p −
−
−
−
α α −
−
α α =
=
∆
∆
−
−
2
2
1
1
sec sec α α =
=
α α =
=
ax ax V
V
V
V
) sec (sec
2
1
)
tan
(tan
1
2
2
2
2
1
2
2
1 α α
−
− α α
−
− α α
−
− α α
=
=
∆
∆
−
− ax ax p V
UV
T
C
) tan (tan
2
1
)
tan
(tan
1
2
2
2
2
1
2
2
1 α α
−
− α α
−
− α α
−
− α α
=
=
∆
∆
−
− ax ax p V
UV
T
C
) tan (tan
)
tan
(tan
) tan (tan
)
tan
(tan
1
2
ax
1
2 ax 1
2
2
2
2 ax 1
2
ax
+
U
2
V
1
=
UV
V
2
1
-
UV
=
R α α α α α α α α α α α α α α α α
-
-
-
-
Para velocidade axial constante:
O grau de reação é um a grandeza útil para os projetistas de compressores.
Ele é definido como a razão do incremento de entalpia através do rotor com o incremento de entalpia do ar através do estágio. Ou seja, compara o efeito das palhetas móveis do rotor com o que acontece no conjunto rotor+estator.
É possivel obter equações em termos das velocidades e ângulos associados ao estágio, em dois casos simples:
Quando a velocidade axial permanece constante através do estágio.
Quando o ar deixa o estágio com a mesma velocidade abso luta com que entrou.
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)
tan
(tan
) tan (tan
2
1 ax 2
1
ax
+
U
2
V
=
+
U
2
V
=
2
1 β β β β α α α α
Grau de reação:
Para R = 50%
1
2
3
2
1
β β =
=
α α α α =
=
β β =
=
α α para R = 0
2
1 β β
−
−
=
= β β
Palhetas do rotor de tipo de impulso, acontece somente aumento de velocidade do gás no rotor, não há aumento de pressão no rotor para R = 1
Palhetas do rotor de tipo de reação,
Palhetas do estator de tipo de impulso
Foi obtida uma expressão para o grau de reação em função da velocidade axial (suposta constante), a velocidade tangencial e os ângulos alfa e beta.
Para o caso em que o grau de reação seja 50 %,