turbinas hidráulicas

Para reducir las pérdidas a la salida de la turbina, los valores de la velocidad relativa w2 y circunfe-
rencial u2 deberían estar muy próximas y ser el ángulo constructivo β2 de los álabes muy pequeño.
Relación entre el diámetro de la rueda D el diámetro del chorro d y el nº específico de revoluciones ns para la
turbina Pelton de un inyector.- Sustituyendo en ns los valores del caudal, potencia y número de revolucio-
nes, se obtiene:
ns =
n N
H n 5/ 4 =
Q =
π d 2
4 c 1 =
N = γ Q H n η
75
Para el caso del agua:
u1 = ξ1 2 g H n =
π d2
4 ϕ 1 2 g H n = 3,477 ϕ 1d 2 H n
= γ π d2 ϕ1 2 g H n 3 / 2 η
300
π D n
60 ; n = 60 ξ1 2 g H n
π D
= 60 ξ1 2 g H n
π D
En la práctica si se toman valores medios:
1
H n 5/4
= 46,36 d 2 ϕ1 Hn 3/ 2 η
γ π d 2 ϕ 1 2 g H n 3/ 2 η
300
γ = 1000 kg/m 3 ⇒ ns = 575,8 ξ1 η ϕ1 ( d
D )
que es un resultado más que suficiente para empezar a diseñar.
De acuerdo con lo visto, ns sólo puede variar con
Hn y ξ1 por la condición de rendimiento máximo ηmáx. La relación
constructiva.
=
= 18,21 ξ1 η ϕ1γ d
D
η = 0,825 ; ξ1 = 0,48 ; ϕ 1 = 0,98 ⇒ ns ≅ 248 d
D
d
D por cuanto ϕ1 viene impuesto por un salto dado
d
viene limitada por razones de índole
D
Si es pequeña, se tendría una rueda de gran diámetro con un chorro de pequeño diámetro, por lo que
las cucharas serían muy pequeñas y al ser el chorro tan fino la potencia sería pequeña, por lo que al te-
ner que mover una gran rueda y vencer grandes rozamientos, debido al peso del rodete, se obtendrían
rendimientos muy bajos, que harían inutilizable la turbina.
Por el contrario, si
d
es muy grande, implicaría cucharas muy grandes, por cuanto deberían reci-
D
Fig III.9.- Valores de d/D, y ξ1 en función de ns
bir un chorro de gran diámetro en comparación con el de la
rueda, presentándose dificultades inherentes al tamaño de
las cucharas, que harían impracticable la turbina.
Experimentalmente se ha comprobado que los valores
d
D
tienen que estar comprendidos entre los límites siguientes:
1
200
< d
D
< 1
7
que se corresponden con: 1,23 < ns < 35, aunque en la prácti-
ca en turbinas Pelton de un inyector se acepta: 5 < ns < 30.
TP.III.-41