TURBOMAQUINAS Y MAQUINAS ALTERNATIVAS 2015 F R Delta U T N 5to Año Ing Mecánica

TRABAJO PRÁCTICO N°3 TURBINAS HIDRÀULICAS Hoja 1 de 2

1. Una turbina FRANCIS gira a 700rpm; en esa condiciòn genera una potencia de 150KW con una eficiencia del 80%.El caudal circulante es de 80m³/seg. Determinar la altura neta y el ns.

2. Con un caudal de 15m³/seg y bajo una altura de 80m opera una turbina hidràulica de reacción con una eficiencia del 85%. Que potencia entrega y definir de que tipo de màquina se trata a partir del ns.

3. Una turbina Pelton trabaja bajo una altura neta de 240m. Sus características son : φ1=0,98,α1=0°, β2=15°, ω2=0,70ω1, v1=0,45c1.Diámetro del chorro, dch =150mm.Diámetro de la ruedan D1= 1800cm.

Determinar:1- La fuerza tangencial ejercida por el chorro sobre la cuchara.2- La potencia desarrollada por la turbina.3- El rendimiento manométrico.4- El rendimiento total, siendo ηmec.=0,97 y el ηvol.=

4. De que tipo de turbina hidràulica se trata aquella que opera con un salto neto de 150m, con un caudal de 40lts/seg, n=500rpm ,η=0,78.Si se mantienen los rendimientos volumètricos y mecànicos iguales determinar ademàs: 1- Las caracterìsticas de la màquina operando ahora geomètricamente que opera bajo una salto de 150m y es 2 veces mas pequeña.

5. Definir la turbina que opera con una caudal de 70m³/seg para una altura neta de 110m con una eficiencia del 82% y para n= 450rpm. Graficar la variación de rendimiento en funciòn del caudal circulante.

6. El diámetro exterior de una turbina Kaplan es de 500cm y el diámetro del cubo de la turbina 200cm. La turbina gira a 100 rpm absorbiendo un caudal de 190 m3 / seg; de.c1u=60m2/seg ; c2u = 0; ηv = 1; ηm= 97,8%. Calcular:

1- β 1 y β 2.2- La potencia desarrollada por la turbina.

NOTA: Referir los cálculos al diámetro medio de la turbina.

7. Un central generadora de energìa elèctrica opera con una turbina hidràulica por la que circula un caudal de 800lts/seg con una altura neta de 39m.El generador elèctrico acoplado es de 7 pares de polos. Determinar le valor de la potencia entregada si al eficiencia es del 83% y como varia la potencia si se incrementa la cota del dique en 2m con este generador y luego bajo la misma cota con un generador de 6 pares de polos.

TRABAJO PRÁCTICO N°3 TURBINAS HIDRÀULICAS Hoja 2 de 2

8. Por una turbina hidràulica en la que se consideran despreciables las pèrdidas volumètricas y mecànicas, circula un caudal de 70lts./seg con una altura neta de 70m. Gira con una velocidad de 400rpm y sun rendimiento en esa condiciòn es del 80%; d1= 550mm ,d2=800mm. Determinar : 1-La Potencia útil,2-El valor de α1 y β2 .Para esto se supone que tiene el mismo ancho b a la entrada y salida del rodete y c2u=0.

9. Determinar el caudal de una turbina ese reacción y el ns a màximo rendimiento el nùmero de revoluciones es de 800rpm bajo un salto bajo un salto de 25m desarrollando una Potencia de 14MW . En este estado el rendimiento total es de 80% ,u2=40m/seg.

10.Se tiene una turbina que tiene las siguientes caracterìsticas:

α1=35º,diámetro medio del rodete a la entrada es de 150cm y la salida 100cm, c1=3m/s , b1=b2=30cm. La velocidad de rotaciòn es 150rpm con una par medio de 1800Nm y con un rendimiento mecànico del 90%.Calcular:1-El àngulo β2.2-La potencia útil desarrollada por la turbina.3-La caida de presiòn teòrica experimentada por el agua en el rodete suponiendo iguales las colas de entrada y salida del rodete.