turbinas hidráulicas

More documents

Recommendations

Info

ηvol = Q rodete Q distribuidor = Qr Q = Q - q Q > 0,95 c) Pérdidas por rozamiento mecánico, en los órganos de transmisión tales como cojinetes y pivotes, por ventilación y por arrastre de los aparatos auxiliares como taquímetros, bombas de aceite, etc., corres- pondiendo a estas pérdidas el rendimiento orgánico o mecánico (pérdidas mecánicas): ηorg = N N e = N e - Nroz mec Ne en la que la potencia útil, o potencia al freno, es igual a la potencia efectiva menos las pérdidas de potencia por rozamiento mecánico. La potencia útil es la potencia que se tiene en el eje, a la salida de la turbina: N = Nef ηmec = ηhid = Nef Nn = Nn ηhid ηmec = γ Q Hn ηhid ηmec = γ Q Hnη La potencia generada en la turbina es: Nef = γ Q H n ηhid = γ Qr Hef ⎧ ⎪ Otros rendimientos manométricos son: ⎨ ⎩ ⎪ I.9.- CAUDAL De la instalación: η hid inst = u 1 c 1n - u 2 c 2n g H Del rodete: η hid rod = u 1 c 1n - u 2 c 2n g (H ef + h r) Si Q es el caudal que circula por el distribuidor, Qr el que circula por la rueda y Ωd es la sección trans- versal del compartimento entre álabes a la salida del distribuidor, el valor de Q es: Q = µd Ω d c1 = µ d Ω d 2 g (H d - p 1 - p atm γ siendo µd el coeficiente de contracción del agua para esta sección. ) El caudal Qr que circula por el rodete es: Qr = Q - q , siendo q el caudal que se pierde por fugas en los intersticios existentes entre el distribuidor y el rodete; con esta matización se tiene que el caudal entran- te en la rueda es el mismo que sale, es decir QE = QS, obteniéndose: A la entrada: Q E = Q - q = µ 1 Ω1 w1 ⎫ ⎬ A la salida: QS = Q - q = µ 2 Ω 2 w 2 ⎭ ⇒ µd Ωd c1 = µ1 Ω1 w1 = µ2 Ω2 w2 ⇒ w 2 = µ d Ωd c1 µ 2 Ω2 y la ecuación fundamental queda en la forma: g Hnηhid = c1 u1 cos α1 = u1 = u2 D1 D2 = u2 { = w2 cos β2 } = w2 cos β2 D1 D2 = = c1 w2 cos β2 D 1 D2 cos α1 = w2 = µd Ωd c1 µ 2 Ω 2 = c1 2 µd Ωd µ 2 Ω 2 D 1 D2 cos α1 cos β2 y como prácticamente α1 y β2 están próximos a 0º y 180º, respectivamente, se pueden hacer (en valor absoluto) las siguientes aproximaciones: TH.I.-15
ηhid ≅ cos β2 cos α 1 ⎫ µ d ⎬ ⇒ g H n = c2 Ωd ≅ 1 1 Ω2 µ 2 ⎭ D1 = 2 g H D n(1 - σ) 2 Ω d Ω2 D1 ⇒ D2 Ω2 Ω d que proporciona una relación aproximada entre las secciones y el grado de reacción σ. ⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎩ Si la turbina es de tipo hélice: D1 = D 2 ⇒ Ω 2 Ω d Si la turbina es de acción: σ = 0 ⇒ Ω 2 Ω d = 2 D1 D 2 = 2 (1 - σ) = 2 (1 - σ) D1 D 2 Suponiendo que el ancho del canal de paso entre los álabes del distribuidor es a y la altura de los ála- bes b, siendo Z el numero de éstos, el caudal viene dado por: Q = a b Z c1. I.10.- VELOCIDAD SINCRÓNICA Y DE EMBALAMIENTO VELOCIDAD SINCRÓNICA.- En general una turbina va acoplada a un alternador que ha de generar electricidad a una determinada frecuencia, que en España es de 50 ciclos por segundo, por lo que su velocidad debe ser tal que, conjugada con el número de pares de polos, produzca esta frecuencia. La relación que liga la velocidad del alternador n con el número de pares de polos z y con la frecuencia f de la corriente en ciclos por segundo es: f = z n 60 ⇒ Para f = 50 ciclos por segundo: z n = 3000 Las velocidades que cumplen la condición anterior se llaman velocidades sincrónicas; así, una turbina acoplada directamente a un alternador ha de tener una velocidad sincrónica de la forma: Para, z = 1, n = 3.000 rpm ; z = 2, n = 1.500 rpm ; z = 3, n = 1.000 rpm ; z = 4, n = 750 rpm VELOCIDAD DE EMBALAMIENTO.- Se entiende por velocidad de embalamiento, aquella a turbina descargada y con el distribuidor abierto; suele ser 1,8 a 2,2 veces la velocidad de régimen según el tipo de turbina. Si se supone a la turbina en régimen estacionario (funcionamiento normal) y por cualquier cir- cunstancia desaparece la carga y el regulador no actúa, la turbina se acelera; cuando funciona a la velocidad de régimen, el par motor es igual al par resistente, y la ecuación del movimiento de los rotores es de la forma: I dw dt = C m - Cr = 0 , por ser la velocidad angular v w constante Al desaparecer la carga, el par resistente disminuye hasta otro valor cias pasivas, que es muy pequeño, por lo que: I dw dt >> 0 Cr ' producido por las resisten- y la velocidad se embalará nuevamente hasta que Cr = Cm alcanzándose teóricamente una velocidad muy elevada. Sin embargo, en la práctica esta velocidad alcanza valores comprendidos entre 1,8 a 2,2 veces la velocidad de régimen, ya que cuando el rodete gira a la velocidad de régimen, la velocidad relati- va de entrada del agua en la turbina es tangente al álabe a la entrada. TH.I.-16
Page 1 and 2: DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRIC
Page 3 and 4: Dinámicas o cinéticas, Turbinas y
Page 5 and 6: a) Axiales ; b) Radiales {centrípe
Page 7 and 8: Fig I.9.- Turbina Schwamkrug Fig I.
Page 9 and 10: hs’ es la pérdida de carga a la
Page 11 and 12: H = Hs + 0 + c 2 2 2 g + H ef + h t
Page 13 and 14: En la turbina de reacción la poten
Page 15: ⎧ c1 = c1n ⇒ µ1 = ϕ1 Para una
Page 19 and 20: II.- SALTO NETO, SEMEJANZA Y COLINA
Page 21 and 22: Fig II.3.- Nomenclatura utilizada e
Page 23 and 24: II.2.- SEMEJANZA DE TURBINAS HIDRÁ
Page 25 and 26: dades absolutas c1 y c1’, se tien
Page 27 and 28: das las ruedas y a la velocidad n r
Page 29 and 30: esistente), de la velocidad, etc. P
Page 31 and 32: tanciadas, pues de este modo, el re
Page 33 and 34: CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LAS TURB
Page 35 and 36: III.1.- FUNCIONAMIENTO III.- TURBIN
Page 37 and 38: Fig III.4.- Turbina Pelton de 6 iny
Page 39 and 40: H n1 = c01 2 2 g + p01 γ H n2 = c0
Page 41 and 42: Para reducir las pérdidas a la sal
Page 43 and 44: Para que el filete líquido extremo
Page 45 and 46: Para Hn = Cte, el caudal es constan
Page 47 and 48: = γ 3,477 ϕ1d 2 Hn (c1 - u1) (1 +
Page 49 and 50: ordenadas, dispuestas casi simétri
Page 51 and 52: ) Si la turbina funciona a potencia
Page 53 and 54: IV.1.- CLASIFICACIÓN SEGÚN EL ROD
Page 55 and 56: Fig IV.1.b.- Detalle del rodete y e
Page 57 and 58: En estas turbinas, para unos mismos
Page 59 and 60: Fig IV.9.- Orden de magnitud de las
Page 61 and 62: Fig IV.12.- Dimensiones de rodetes
Page 63 and 64: Para: Cámaras espirales metálicas
Page 65 and 66: Fig IV.18.- Componentes de w1 y tri
Page 67 and 68:
En realidad, la forma de las direct
Page 69 and 70:
Hefec ' - Hefec = patm - p2 γ en l
Page 71 and 72:
patm = 10,33 m HELICE y KAPLAN 0 pa
Page 73 and 74:
Cuando Hs sea el máximo posible, e
Page 75 and 76:
Las líneas de corriente ψ en un m
Page 77 and 78:
se una nueva posición de equilibri
Page 79 and 80:
La ecuación fundamental de las tur
Page 81 and 82:
El rendimiento hidráulico: ηhid =
Page 83 and 84:
nuirá por cuanto en los puntos B,
Page 85 and 86:
Fig IV.39.- Algunas disposiciones y
Page 87 and 88:
V.1.- INTRODUCCIÓN V.- TURBINAS KA
Page 89 and 90:
Entrada del agua Salida del agua Di
Page 91 and 92:
Fig V.6.- Curva de rendimiento de u
Page 93 and 94:
Fig V.9.- Reacción del agua sobre
Page 95 and 96:
Fig V.12 Fig V.13.- Fuerza de suste
Page 97 and 98:
= Fig V.14a.b.- Triángulos de velo
Page 99 and 100:
Q11 = Q De 2 Hn ; n11 = n De Hn ⇒
Page 101 and 102:
(1 - ηdif ) 16 Q2 π2g Hn (1 - ν2
Page 103 and 104:
ción de la vertical, n11 = Cte, co
Page 105 and 106:
V. 10.- TURBINA S BULBO Fig V.23.-
Page 107 and 108:
ecinto sumergido del alternador, lo
Page 109 and 110:
Q = 7,5 m 3/seg ; H = 15,5 m ; N =
Page 111 and 112:
iores al ángulo óptimo que para v
Page 113 and 114:
H = 11,30 m ; Q = 89 m 3/seg ; N =
Page 115 and 116:
VI. RÉGIMEN TRANSITORIO EN TURBOAL
Page 117 and 118:
a) Si el par resultante de las fuer
Page 119 and 120:
por lo que: (I1 + k 2 I2 ) dw 1 dt
Page 121 and 122:
σ tracci ón = Ft Ω = γ u 2 máx
Page 123 and 124:
Los trabajos motor y resistente se
Page 125 and 126:
Δtman = α tman = t1 - t0 el regul
Page 127 and 128:
e) Se desprecia la influencia de la
Page 129 and 130:
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTR
Page 131 and 132:
2.- Se dispone de un aprovechamient
Page 133 and 134:
a) Triángulos de velocidades Salid
Page 135 and 136:
El rendimiento mecánico es 0,8 Det
Page 137 and 138:
Comprobación de η: De la relació
Page 139 and 140:
sen α2 = 11,1 11,5 = 0,9648 ; α2
Page 141 and 142:
Vacío Altura del distribuidor = al
Page 143 and 144:
p2mod γ = (10,33 - 7) - Pérdidas
Page 145 and 146:
´ c2 hs = 2' = 1 = 0,05097 m 2 g 2
Page 147 and 148:
wemb - w wemb - w0 = exp [ - 2 γ Q
show all

turbinas hidráulicas

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?