turbinas hidráulicas

En el rodete: hr = m
Pérdidas de carga:
2
2 g = m2 λ2 1
Hn
En el difusor: hs = s2 c2 2
2 g = s2 ⎧
⎪
⎨
ϕ2 2 Hn
⎩
⎪
en las que s y m son coeficientes numéricos medios (s = 0,7; m = 0,25), y
como relación de partida en el diseño de turbinas Francis.
Relación entre u2 y ns , Fig IV.11; se parte de la expresión: u2 = ξ2 2 g Hn = D2 2
despeja el valor de
ξ2 = 0,0118 n D 2
Hn
ξ2
w 1 2
= D2 = 4,375 Q 3
n
= 0,0517
=
u2 = 0,0965 H n ns 2
3
η
Para
η = 0,85, resulta:
3
Q n2
ns =
n N
H5/4 n = N = 13,33 Q H 3,65 n Q η
n η =
H3/4 n
n = 0,2738 ns Hn 3/4
Q η ⇒ Q n2 = 0,075 ns 2 Hn 3/2
η
ξ2 = 0,023 ns 2/3 =
u 2
Hn
2 g H n
la que, experimentalmente, obtuvieron Voetsch y Allis Chalmers.
Relación entre ns, ξ2 y ϕ2
Fig IV.11.- Relación entre ξ1, ξ2 y ns
=
D2 = 4,375 Q 3
n
, que sirve
= 0,0218
π n
30
ns
2
3
η
=
, de la que se
u 2
2 g Hn
, válida para 200 < ns < 600 que se aproxima a
La sección de salida del rodete de la turbina es: Ω2 = π D 2 2
4
Si el eje que acciona la turbina tiene un diámetro d y atraviesa el difusor, el área efectiva de salida es
(θ Ω) en la forma:
Ω2 = π (D 2 2 - d 2 )
4
= θ = D2 2 - d2 D2 < 1 =
2 π θ D2 2
4
= θ Ω
El caudal que sale por el difusor se puede obtener a partir del caudal Q inicial que entra en la turbina,
siendo su valor:
TF.IV.-60