turbinas hidráulicas

More documents

Recommendations

Info

Número específico de revoluciones ns a no sobrepasar para evitar la cavitación.- Para evitar la cavitación es conveniente que en la ecuación: f2(ns ) = c 2 2 2 g Hn = ϕ 2 2 = 0,0000557 ns 4/3 c2 2 el término cinético no sobrepase de una cierta fracción del valor de Hn por cuanto al aumentar di- 2 g cho término disminuye la presión p2 a la salida de la turbina, aumentando la cavitación, por lo que para c2 2 cada salto Hn existirá un valor límite de que no se debe sobrepasar. 2 g Tablas IV.3.- Coeficientes de cavitación σ para diferentes velocidades específicas en turbinas unidad Turbinas Francis Tipo ns Q11 n11 Hmáx σ Lenta 60-125 0,10-0,35 60,8-63.6 700-420 0,041-0,060 Normal 125-175 0,35-0,59 63,6-67,5 420-241 0,060-0,085 175-225 0,59-0,83 67,5-72,6 241-150 0,085-0,120 Rápida 225-290 0,83-1,13 72,6-81,0 150-90 0,120-0,185 290-350 1,13-1,28 81,0-92,2 90-64 0,185-0,270 Turbinas hélice y Kaplan Tipo ns Q11 n11 Hmáx σ 8 palas 280 410 530 0,93-1,29 85-145 50 0,30-0,55 6 palas 380 520 650 1,29-1,60 100-155 35 0,65-0,85 5 palas 460 630 800 1,60-2,00 110-170 20 0,30-1,20 4 palas 570 710 880 2,00-2,35 120-180 15 1,20-1,60 3 palas 670 730 1070 2,35-2,45 135-200 6 1,80-3,50 IV.9.- PERFIL DEL ASPIRADOR-DIFUSOR Si se considera que el agua circula por la turbina en condiciones ideales, se puede prescindir del roza- miento en las paredes, y si se considera a su vez un proceso isotérmico, en un campo de fuerzas conser- vativo, (el campo terrestre), la circulación de la velocidad a lo largo de un contorno cerrado es constante. También se verifica que si en un instante dado existe un potencial de velocidades, éste se conserva si se cumplen las condiciones anteriores. El potencial ϕ de velocidades, propuesto por Präsil, para el estudio del aspirador difusor, es de la forma: ϕ = (- x2 - y 2 + 2 z 2 ) m en el que el eje Oz coincide con la vertical, (dirección del campo terrestre), positivo hacia arriba. Como el potencial ϕ = Cte, la ecuación de las superficies equipotenciales es: x2 + y2 - 2 z2 = Cte En esta situación, si la velocidad tiene de componentes, u, v, w, se puede poner: ∂ϕ u = ∂x = - 2 x m ; v = ∂ϕ ∂y = - 2 y m ; w = ∂ϕ ∂z y la ecuación de las superficies de igual velocidad: = 4 z m V2 = u 2 + v 2 + w 2 = 4 m 2 (x 2 + y 2 + z 2 ) ⇒ x 2 + y 2 + 4 z 2 = Cte TF.IV.-74
Las líneas de corriente ψ en un movimiento permanente coinciden con las trayectorias, y son ortogonales a las superficies equipotenciales ϕ; su ecuación es de la forma: dx u = dy v = dz w ; dx u = dz w ; dy v = dz w ; ⎧ ⎪ ⎨ ⎩ ⎪ dx - 2 x m dy - 2 y m = dz 4 m z ; dx x = dz 4 m z ; dy y = - dz 2 z ⇒ z x2 = k1 = - dz 2 z ⇒ z y2 = k2 Para que no exista cavitación, el perfil de la pared del difusor tiene que coincidir con las líneas de corriente; si la sección transversal del difusor es circular, para cada valor de z se tiene: x2 + y 2 = r 2 y sustituyendo los valores de las líneas de corriente ψ se obtiene la fórmula de Präsil: k 1 z + k 2 z = r2 ; k1 + k2 = z r 2 ; k = z r 2 que es la ecuación de las superficies de flujo y, por lo tanto, la del perfil de la superficie de la pared del tubo de aspiración, (que debe ser vertical), y que mejor se ajusta a la ley de variación de la velocidad cumpliendo las mejores condiciones para lograr una corriente continua de agua. La constante k se cal- cula para velocidades del agua a la salida del difusor c2’ muy pequeñas, inferiores a 1 m/seg. En las turbinas hélice y Kaplan, en las que la velocidad c2 de entrada en el tubo de aspiración debe ser grande para obtener un diámetro D2 pequeño y gran número de rpm, se hace preciso recuperar gran parte de la energía perdida; para reducir estas pérdidas se tiene que disminuir la velocidad del agua a la salida del tubo de aspiración, c2’ < 1 m/seg, haciéndolo de mayor longitud, con gran ensanchamiento en el desagüe, y en forma acodada. IV.10.- REGULACIÓN DE LAS TURBINAS DE REACCIÓN Según el método operativo, los sistemas de regulación de velocidad se pueden clasificar en dos gru- pos: a) De regulación directa; b) De regulación indirecta REGULACIÓN DIRECTA.- Para el caso de regulación directa, Fig IV.29, un regulador centrífugo res- ponde a las variaciones de velocidad de la turbina, y mueve directamente el mando de regulación que Fig IV.29.- Sistema de regulación de control directo abrirá o cerrará la sección de entrada. Si la carga disminuye, el momento resistente disminuirá, y al acele- rarse la turbina, los contrapesos del regulador tienden a separarse del eje de rotación y levantar el mangui- to; una palanca con punto de apoyo en 0 accionará un mecanismo de cierre que disminuirá el caudal. El par motor disminuye y se consigue el equilibrio dinámico a unas rpm superiores a las anteriores; cada posición del mecanismo de cierre se corresponde con otra de los contrapesos, lo que implica una velocidad prede- terminada. Este método de control, típicamente estático, no se puede aplicar a la regulación de turbinas hidráu- licas, por las siguientes razones: TF.IV.-75
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 and 16:
⎧ c1 = c1n ⇒ µ1 = ϕ1 Para una
Page 17 and 18:
ηhid ≅ cos β2 cos α 1 ⎫ µ d
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: Cuando Hs sea el máximo posible, e
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

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?