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DINAMICA DE FLUIDOSTOBERA CONVERGENTE DIVERGENTE

Estudio de sección de pruebas de una Tobera Convergente Divergente, con succión de en el área final de la (sección).

Idealmente las transformaciones del fluido en una tobera cumplirían las siguientes condiciones:

Son adiabáticas (no hay una transmisión de calor del fluido a la tobera o al exterior).

Son isotrópicas (se trataría de un proceso reversible, sin pérdidas).

El caudal de fluido que se desplaza a lo largo de la tobera permanecerá constante todo a lo largo de la misma.

Relación de presiones P/P0 en función de la presión de descarga PBRelación de caudal másico en función de la presión de descarga

PE = presión de salidaPB = presión de descarga

TOBERA DE LAVAL (convergente- divergente)

De Laval estudió el flujo supersónico en toberas y resolvió el problema de aceleración máxima dentro de la tobera llegando al diseño de toberas con sección convergente-divergente en las que se logra un flujo sónico M = 1 (M = número de Mach) en la garganta para posteriormente expandir la tobera y lograr flujos supersónicos M > 1.

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Estas toberas deben tener una expansión adecuada para evitar la generación de ondas de choque dentro de las mismas.

La tobera es la encargada de convertir energía de presión en energía cinética adaptando las presiones y velocidades de los gases eyectados.

Los flujos que recorren dicha tobera se consideran compresibles y se mueven a velocidades muy elevadas alcanzando

valores supersónicos en la parte divergente.

Las diferentes secciones transversales producen durante el avance de los gases variaciones en la densidad, presión y velocidad del fluido.

DISTINTOS REGÍMENES DE DESCARGA POSIBLES PARA UNA TOBERA LAVAL

Sin onda de choqueM garganta <1 M divergente <1M garganta =1 M divergente <1

Con onda de choque en el divergenteM div >1 antes de la onda M div < 1 después de la onda

Con onda de choque a la salidaM >1 antes de la salida M < 1 después de la salida

Distintos regímenes de descarga posibles para una tobera Laval

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