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TRABAJO PRACTICO: TU T U R BI NA S FR AN CI S Apellido y Nombre: Nombre:
Legajo:
1).- Explique brevemente el sistema de regulación de caudal de una turbina tipo Francis. Grafique en una curva rendimiento versus caudal, el efecto de esta regulación. 2).- Se 2).- Se procede al ensayo de una Turbina tipo Francis con un diámetro de 332 mm y un salto neto de 3 m y entrega las curvas que se adjuntan a continuación. Determinar cual es el caudal, RPM, y rendimiento optimo considerando que la capacidad máxima de la maquinas esta en 0,180 m 3/seg.
3).-De 3).-De una Turbina Francis de eje vertical se conocen los datos siguientes: Diámetro de entrada al rodete: 45cm; Diámetro de salida 30 cm, ancho de rodete a la entrada: 5 cm: ancho a la salida del mismo: 7 cm. Los alabes a la entrada ocupan un 8% del área de entrada, y a la salida se consideran afilados. Angulo de salida del distribuidor = 24º , ángulo de entrada a los alabes del rodete, 85º, ángulo de salida del rodete 30º. Las perdidas perdidas en el interior del rodete equivalen 6 mc.a.. Velocidad a la entrada de la turbina: 2 m/s. Altura piezométrica a la entrada de la turbina es de 54 m. Rendimiento mecánico es de 94%, rendimiento volumétrico es de 1. Se desprecia el tubo de aspiración. Calcular, a) Velocidad de Giro, b) altura neta. c) altura útil. d) Rend. Hidráulico y rendimiento total. e) potencia hidráulica. f) potencia al freno.
4).- 4).- Una turbina Francis de eje vertical acciona un alternador de 7 pares de polos que en carga nominal o rendimiento rendimiento máximo desarrolla desarrolla una potencia en el eje de 12.5 12.5 10 kW, absorbiendo un caudal de 12,4 m3/s, bajo una altura neta n eta de 115 m. El diámetro exterior exterior del rodete que coincide can la entrada del mismo es de 1,5 m. Los alabes ocupan el 6% del Area útil para el flujo a la entrada. Cotas: nivel inferior = 0 m-, salida del rodete = 2 m, entrada al rodete = 2,5 m.. La velocidad cm2 = 9,7 m/s. Longitud de tubería forzada = 1. 890 m. Diferencia de altura piezométrica entre la entrada y la salida. del rodete = 57,5 m Rendimiento mecánico es de 98%. Rendimiento volumétrico es de 95%. Rendimiento hidráulico, de la instalación hidroeléctrica es de 90%.Perdida de carga a la entrada de la turbina, cámara espiral espiral y distribuidor es de 1, 1 m. c. a. Calcular a) b) c) d) e) f)
Altura útil. Angulo, de salida del distribuidor. distribuidor. Angulo de los alabes del rodete a la entrada, ancho del rodete a la entrada, Grado, de reacción Perdida en el tubo tu bo de aspiración.(la aspiración.(la energía cinética a la salida del mismo es despreciable
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g) Presión estática a la entrada del rodete, h) Porcentaje de disminución del rendimiento hidráulico si se suprime el tubo de aspiración manteniendo inalterable la presión a la entrada del rodete y las perdidas por rozamiento. i) Coeficiente de rozamiento de la tubería forzada J) Numero Especifico. 5).- Una TF tiene las siguientes características: 400 R.P.M., Dl= 750 mm, D2= 630 mm, rendimiento Hidráulico = 82%, Rendimiento Volumétrico =90%, Relación Ancho-Diámetro = 0.12, cl=14m/s, c2 =5 m/s (sin circulación), coef. de obstrucción a la entrada es de 0,91- a la salida los álabes se consideran afilados. Perdidas mecánicas = 3.7 kw Calcular: a) b) c) d) e)
Triángulo de velocidades Caudal de la Maquina Altura Útil. Altura Neta, Potencia en el eje.
6).- Dada una turbina Francis de características: Q = 3 m3/seg, Hn = 200 m y ns < 115, conectada a un alternador de 50 ciclos/seg; ηGlobal π850 .=, mi D renta re e je len e an P eicota ) 511n < sqn u ed eo b asipm, rdd aiocl v e al deσniceEl b) quei f iJu ts .eodrte ma ordlef aqlu sem eud neecaiRa le)c
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