Ecuación fundamental de las turbomáquinas (Ecuación de Euler). Aplicación a máquinas motoras y generadoras y expresión en términos energéticos a partir del primer principio de la termodinámica. Concepto de grado de reacción. Estructura básica de las turbomáquinas. Diagramas h-s correspondientes a escalonamientos de turbina axial, turbina centrípeta, compresor axial y compresor centrífugo. Tipos de pérdidas internas y externas. Turbomáquinas de varios escalonamientos; rendimiento de la máquina frente al rendimiento de los escalonamientos que la componen: caso de turbina y caso del compresor.

Características del flujo bidimensional. Geometría del perfil y de la cascada. Fuerzas en una cascada de compresor. Pérdidas y rendimientos de una cascada. Actuaciones de cascadas: correlaciones de pérdidas, incidencia óptima, predicción de la desviación. Flujo bidimensional en el escalonamiento de un compresor axial: rendimiento del escalonamiento, optimización de la geometría.

Perfiles para álabes de turbina. Materiales para álabes. Escalonamientos en turbinas axiales. Rendimiento interno de un escalonamiento; determinación de las pérdidas a través de diferentes correlaciones. Tipos de escalonamientos de turbinas axiales. Optimización del escalonamiento de una turbina axial.

Características del flujo tridimensional en máquinas axiales. Consideraciones sobre la resolución de las ecuaciones del flujo tridimensional: ecuación del equilibrio radial. Aplicación de la ecuación de equilibrio radial simplificado a las turbomáquinas térmicas. Leyes torsionales. Potencia y rendimiento internos de un escalonamiento con álabes torsionados.

Curvas características. Comportamiento del compresor fuera del punto de diseño: bloqueo y desprendimiento; desprendimiento rotativo; inestabilidad –bombeo. Regulación de turbocompresores axiales.

Curvas características. Regulación de potencia de las turbinas de vapor: regulación por laminado, regulación cuantitativa por sectores de admisión y regulación por presión deslizante. Predicción de las actuaciones en los acoplamientos de turbinas y compresores en instalaciones de turbinas de gas.

Estructura del compresor centrífugo y de la turbina centrípeta. Ecuaciones fundamentales. Diagrama h-s del escalonamiento en ambos casos y triángulos de velocidades asociados al rodete. Factor de deslizamiento. Influencia de la forma de los triángulos de velocidades en trabajo específico y el rendimiento del escalonamiento.