RAPORT ŞTIINŢIFIC ŞI TEHNIC

calcul pentru dimensionarea mecanismului sunt funcţii de 2 variabile: unghiul de rotaţie al paletelor,
α=0…45° şi turaţia, n=50…150 rpm. Relaţiile semnificative utilizate care includ în ele alte relaţii
complexe au fost:
Forta centrifugă dată de contragreutate, F c :
F c ( α,
n) := m cg ⋅ω n
( ) 2 ⋅
R cg ( α)
unde m cg =masa contragreutăţii, ω=viteza unghiulară, R cg =raza centrului de greutate al contragreutăţii
Forta rezultantă pe arcul din mecanismul bielă-manivelă, F arc :
F cy ( α,
n) ⋅b fap ( α)
F arc ( α,
n)
:=
b fm ( α)
Unde F cy =componenta activă a fortei centrifuge dată de contragreutate, b fap =bratul fortei faţă de axa
paletei, b fm =bratul fortei pe manivelă faţă de axa paletei.
Fig. 1.3. Desenul de ansamblu al rotorului cu mecanism de protecţie la supraturare
Ca acest mecanism sa fie suficient de sensibil contragreutăţile trebuiesc reglate foarte aproape de
echilibrul momentelor in zona exploatării optimale a sistemului. In acest regim de protectie când se
manifestă influenta contragreutăţilor arcul temperează deschiderea paletajului. Limitatorul de cursa al
arcului plafonează deschiderea paletelor. In proiectul mecanismului s-a evaluat diferenta de moment,
care la manivela din desen de 70 mm duce la o fortă centrifugă de 217 N, fig. 1.3.
La dimensionarea arcului s-a urmărit încadrarea în majoritatea cotelor şi a constructiei
ansamblului. Cursele liniare şi unghiulare ale mecanismului au fost corelate cu gabaritul disponibil
(pentru protectie este suficientă o cursă a arcului de 46 mm şi un unghi de deschidere maxim al
paletelor de 41°).
2. Modelarea şi simularea unor variante adecvate pentru turbine micro hidro.
Prin tema propusă, se analizeaza, în primă etapă, o
tubină hidraulică cu puterea de 5 kW. Plecând de la această
informaţie, s-a procedat la efectuarea unui studiu
parametric al turbinei. Astfel, s-au ales ca parametri turaţia
turbinei (cu limite de variaţie între 50 şi 3000 rot/min) şi
turaţia specifică:
Fig. 2.1. Variaţia căderii în
funcţie de debit
(cu limite de variaţie, conform bibliografiei, între 50 şi 150). S-a obţinut, astfel, domeniul de debite şi
de căderi la care va lucra turbina, conform figurii 2.1.
Pentru calculele uzuale, ca valori pentru randamentul turbinei s-au ales cele corespunzătoare
rezultatelor obţinute conform bibliografiei de specialitate [3]:
. Apelând relaţiile specifice de calcul, conform specificaţiilor bibliografice, s-au stabilit
dimensiunile principale ale rotorului (ca parte principală a turbinei), care dictează celelalte dimensiuni:
diametrul exterior,
(2.3)
(2.1)
(2.2)
4