turbinas hidráulicas

1
Distribuidor
Fig IV.20
Trayectoria ideal de la vena fluida en el distribuidor
u cn = r w cn = w = Cte = Cte ⇒ r cn = k
por lo que la circulación por el distribuidor es irrotacional.
0
Distribuidor
Fig IV.21.- Perfil de las directrices del distribuidor
De las dos componentes cn y cr la tangencial cn no proporciona caudal alguno, por lo que el caudal que
atraviesa el distribuidor es:
Q = 2 π r b 1c r = Cte ; r c r =
Q
2 π b 1
= Cte
La trayectoria de los filetes líquidos debe satisfacer las condiciones:
r c n = k
r c r =
Q
2 π b 1
= k'
⎫
⎬
⎭
⇒ cn
c r
= 2 π b1k
Q
= Cte = tg γ
por lo que en cada punto de la trayectoria, la velocidad forma un ángulo constante con el radio.
En coordenadas polares es de la forma:
tg γ =
r dθ
dr
; dr
r
= dθ
tg γ
θ
tg γ
; r = C' e = Para: r = r1 ; θ = 0 = r1 e
que es una espiral de Arquímedes, a la que se debe ajustar la forma del perfil de las directrices móviles
del distribuidor.
El valor de c1 se obtiene en la forma:
c = cr 2 + c n 2 = cr 2 + cr 2 tg 2 γ = cr 1 + tg 2 γ =
Para:
⎧
⎨
⎩
r = r 1 ; c = c 1 ; α = α 1
Q = 2 π r 1 b 1c 1 = 2 π r 1 = Z a 1 = Z a 1b 1c 1
Q
2 π r b 1 cos γ =
⎫
⎬
⎭ ⇒ c1 =
θ
tg γ
Q
2 π r b 1sen α
Q
Z a 1b 1
=
Q
2 π r 1b 1sen α 1
siendo Z el número de álabes del distribuidor y a1 la dimensión indicada en la Fig IV.20, (el paso corres-
pondiente a r1), por lo que el valor de α1 es:
Q
Z a 1 b 1
=
Q
2 π r 1 b 1 sen α 1
⇒ sen α1 =
Z a1
2 π r 1
TF.IV.-66