turbinas hidráulicas

N = γ Q Hn η
75
= η = ηvol ηmec ηman = 1 x 0,88 x 0,8653 = 0,7614 =
1000 x 0,4548 x 277,3 x 0,7614
=
75
= 1280 CV = 0,94 MW
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6.- Una turbina hidráulica funcionando con un caudal de 9,1 m3/seg y salto neto de 100 m, gira a 500 rpm. Los
triángulos de velocidades se han proyectado para que el rendimiento manométrico sea óptimo.
La potencia al freno es de 9000 CV, con un rendimiento mecánico del 0,987.
Determinar
a) El grado de reacción
b) Rendimiento global, manométrico y volumétrico
c) El caudal que sale por el aspirador difusor
d) Diámetros de entrada y salida del rodete; anchuras del rodete
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RESOLUCIÓN
Tipo de turbina; nº de revoluciones específico: ns = n N = 500 9000 = 150 (Francis normal)
5/4
a) Grado de reacción: σ = 1 - (ϕ 1 2 - ϕ 2 2 ) = 1 - (0,67 2 - 0,21 2 ) = 0,595
Hn
100 5/4
Dimensiones del distribuidor b1 y D1, ángulo de ataque α1 y coeficientes óptimos de velocidad ϕ1 y ϕ2 para turbinas
Francis en función de ns
Se obtiene: ϕ1 = 0,67 ; ϕ2 = 0,21 ; α1 = 24º
ϕ 2 2 =
El valor de ϕ2 se podía haber obtenido, también, en la forma:
c 2 2
2 g H n
= 5,57.10 -5 n s 4 / 3 ⇒ ϕ 2 = 7,465.10 -3 ns 2 / 3 = 0,007465 x 150 2 / 3 = 0,21
b) Rendimiento global, manométrico y volumétrico
Rendimiento global η
Potencia al freno: N (CV) = γ Q Hn η
; 9000 CV =
75
ηman ( α 2 =90º) = c1 u1 cos α1
g H n
η = η vol η man η mec ⇒ η vol =
=
1000 x 9,1 x 100 η
75
c1 = ϕ1 2 g H n = 0,67 2 g x 100 = 29,66 m/seg
Para: n s = 150 ⇒ ξ1 = 0,7
u 1 = ξ 1 2 g H n = 0,7 2 g x 100 = 31 m/seg
η
η man η mec
=
0,7417
0,857 x 0,987
= 0,877
P.Turbinas Hidráulicas.-7
; η = 0,7417 = 74,17%
= 0,857 = 85,7%