Small Decentralized Hydropower Program National ... - Cd3wd.com

La fuerza disponible variara con dj y la disposici6n
de1 canal de toma ya que las pkdidas en el canal de
toma aumentan con Q y reducen el valor de ‘Jj. Una.
variacidn tipica de P. con d* se traza en la figura 13.
De la caida dispom -iI le en i a entrada de la boquilla,
se pierde una pequefia porci6n debido a la fricckk. en
!a boquilla y a ia fricci6n en 10s cubes. El resto se
utiliza para aecionar ia rueda. La utilizacibn real de
esta &da depende de la velocidad de la caida de1 flujo
que sale d.e la turbina y de1 regloje por encima de1
agua de descarga. Las condiciones 6ptimas que corresponden
a la utilizaci6n m6xima de la &da disponible
dictan que el flujo salga esencialmente a una
velocidad cero. En condiciones ideales, esto ocurre
cuando la velocidad perifkica de la rueda es la mitad
de la velocidad de1 chorro. En la pr&ctiea, la fuerza
6ptima ocurre a un coeficiente de velocidad + algo inferior
a 0,5. Donde
(28) + = --!?-
6
En realidad, la mejor eficiencia ocurrirg cuando + s
C,/Z donde C.{ es el coeficiente de velocidad para la
boquilla
(23)
C,E-
9
&$I
Puesto que la eficiencia maxima ocurre con una
velocidad fija para la Hj fijo, la Vj ha de permanecer
con&ante en diferentes condiciones de fkjo. Asi,
pues, la tasa de flujo Q se regula mediante un
inyector ajustable. Hay alguna variaci6n en C, con la
regulacicin, y la eficiencia maxima ocurre a valores
ligeramente inferiores de 4 con reglajes de fuerza
partial. Sin embargo, la actual tecnologia de 10s in-
yectores es tal que Q puede regularae a travks de
una gama m8s amplia con una eficiencia elevada.
Una determinada configuraci6n de la caida y canal
de toma establece la velocidad y digmetro 6ptimos
de1 chorro. El tamafio de la rueda determina la
velocidad de la mgquina. Para una rueda de un
diametro D, la velocidad en radianes por Segundo es
(30) I# = %
0
(31) Ip = D 2+ G
Since maximum efficiency occurs at fixed
speed for fixed Hj, Vj must remain constant
under varying flow conditions. Thus flow rate Q is
regulated with an adjustable nozzle. There is
some variation in C, with regulation and max-
imum efficiency occurs at slightly lower values of
+ under partial power settings. Nonetheless, pre-
sent nozzle technology is such that Q can be
regulated over a wide range at high efficiency.
A given head and penstock configuration
establishes the optimum jet velocity and
diameter. The size of the wheel determines the
speed of the machine. For a wheel of diameter D,
the speed in radians per second is
(30) I# = 2
or
(31) 2+ G$i
v, = 7
Noting that power P is
(32) P = qyQH
where I-J is efficiency and the flow rate Q is given
by
336
(33) Q = Vj $ =
Rdj2
c&k- 4
the specific speed of the machine is then
(34) N,= 2114 m -$
or approximately
(35)
9
N, = 1.3 D
Thus, the specific speed is approximately 1.3
times the ratio of jet diameter to wheel diameter.
Practical Values of dj/D for Peiton wheels are in
the range 0.04 to 0 .I; implying N, in the range
0.05 to 0.13 (10 to 25 metric units). In Turgo tur-
bines the relative wheel diameter can be half that
of a Pelton wheel resulting in specific speeds ap-
proximately twice that of the conventional
design. Higher specific speeds are possible with