Herramienta para el diseño de una turbomáquina de flujo axial

Abstract

En este proyecto final de carrera se elaborar una herramienta de software en Mathcad para llevar a cabo el pre-diseño unidimensional, 1D, de un escalón de una turbomáquina generadora de flujo axial, cuyo fluido de trabajo es un gas perfecto. La herramienta permitirá al usuario entrar en contacto con el procedimiento de pre-diseño y con la gran variedad de conceptos que están asociados a las turbomáquinas. Con el uso de la herramienta, el usuario será conciente de la gran habilidad que hay que tener a la hora de diseñar y de lo complejo que resulta enfrentarse a un problema de diseño. El usuario aprenderá a diseñar siguiendo la metodología PBL (problem based learning). El PBL es un método de aprendizaje que desafía a estudiantes para aprender a aprender, prepara a los estudiantes para pensar críticamente y analíticamente, y encontrar y usar recursos de estudio apropiados. Los capítulos 1 y 2, conceptos termodinámicos y conceptos de turbomáquinas respectivamente, aportarán los conocimientos necesarios para seguir las diferentes etapas del proceso de diseño. Estos capítulos se apoyan en las leyes de la mecánica de fluidos y la termodinámica y nos permitirán examinar los métodos por los que se consigue el intercambio de energía en las turbomáquinas axiales y deducir toda la información que se ha estimado necesaria para la correcta compresión del trabajo. El capítulo 3, material y método, explica y aclara el funcionamiento de la herramienta, cubriendo de una manera gradual las distintas etapas del diseño hasta llegar al final del proceso. El capítulo 4, Ejemplos Prácticos y Código, se incluyen dos ejemplos prácticos: ejemplo 1, escalón de entrada y ejemplo 2, escalones de salida. Para ayudar a su comprensión en los capítulos 1, 2 y 3 se realiza la introducción previa a la teoría aplicable. Finalmente se incluye el código del programa desarrollado en Marhcad. Como cierre al proyecto se exponen las conclusiones que se han derivado tras su desarrollo.