Golpe de ariete y sobrevelocidad. 23ª Parte

Salto neto y perdidas de carga. 22ª Parte

Continuará .........................................

Cálculo turbina FRANCIS. 21ª Parte

Posición de la turbina con relación a "aguas abajo". En el gráfico está representadas varias disposiciones para un valor de Hs (+).






Solo nos faltaria definir la "sumergencia" de la turbina, para ello emplearemos la fórmula:



Hs (sumergencia) = 10.33 - (altitud/900) -0.2 -(sigma x Hn)

El valor de "sigma" lo obtendremos de la gráfica, entrando por Ns, es decir para un Ns= 194 obtendremos un valor de "sigma" = 0.12 y aplicando a la fórmula:

Hs = 10.33 -(500/900) - 0.2 - (0.12 x 65) = 10.33 - 0.55 - 0.2 -7.8 = 1.75 m.

Es decir, el rodete podría estar "como máximo" a 1.75 m del nivel de "aguas abajo".

Continuará .................................

Calculo de una turbina FRANCIS. 20ª Parte

Hemos supuesto que el Hn no varia en el socaz. Luego Hn máx = 70 m., Hn = 65 m. y Hn mín. = 60 m. Ahora deberemos calcular las potencias en cada uno de los puntos:

Punto "A" : P = 9.81 x 65 x 3.00 x o,89 = 1.702 kW

Punto "B" : P = 9.81 x 70 x 3.18 x 0.88 = 1.921 kW

Punto "H" : P = 9.81 x 60 x 2.88 x 0.89 = 1.508 kW

Punto "E" : P = 9.81 x 65 x 0.72 x 0.70 = 321 kW

La potencia mínima la generaremos a Hn = 60 m.

P mínima = 9.81 x 60 x 0.72 x 0.7 = 300 kW

Se presenta una encrucijada: adquirir un alternador para 1.702 kW (nominal) o de 1.921 kw, para alcanzar dicha potencia hemos de tomar un Caudal superior a 3 m/s. Hay legislaciones que no permiten tomar más del nominal, otras permiten + 5% e incluso +10%.

En el supuesto de +10%, nuestra turbina (no el equipamiento) podrá generar entre 1.921 kW y 300 kW.

Continuara ....................................

Calculo real Francis. Parte 19ª

Para el ejercicio haz "click" sobre la gráfica, con botón izquierdo del mouse y la imagen volverá a su tamaño real y la podras ampliar a A-4

Esto es una "curva de colina" REAL DE LABORATORIO, para Ns entre 178/214, forzaremos los datos de H, Q y n para poder usarla.

Antes de realizar ningún cálculo vamos a definir nuestra turbina:

Hn = 65 m

Q = 3 m³/s

n = 750 r/m

Altitud = 500 m.

Debemos saber interpretar la "curva de colina" para convertirla en una "curva industrial".

El eje "X" (percent discarge" = % Q, es decir, 100 = 3 m³/s

El eje "Y" (percent desing head" = % H, es decir, 100 = 65 m.

En nuestro caso sería el punto de diseño sería el "A", este punto tenemos definido un Rto = 89%

La zona remarcada en rojo, es la zona donde los resultados de la "curva de colina", son confiables, ir mas allá de este limite no hay "garantia."

Nuestro caz nos permite una variación del Hn desde 70/60 m. Son la lineas horizontales 70-B y 60-H

La zona en verde es la zona de trabajo de nuestra turbina.

Es evidente que no podemos egresar la linea G-C (FULL GATE). ya que es un límite mecánico del distribuidor.

Ahora verificaremos que el ejemplo cumple con la "curva de colina", esto lo haremos mediante el cálculo de Ns:

Pot = 9.81 x 65 x 3 x 0.89 = 1.702 kW = 2.315 C.V.

Ns = 750 x (2.315)^0.5 /(65)^5/4 = 36.085 / 184 = 194, evidentemente se corresponde a la "curva de colina"

Dos puntos a resaltar "g" depende de la altitud y el Rto turbina es para un modelo de ensayo de Ø 360 mm., deberíamos realizar la corrección del mismo en función del Ø real del prototipo.

Cálculamos el Ø de la turbina:

Øt = 0.021 x (Ns)^0.666 = 0.021 x (194)^0.666 = 0.705 m = 705 mm.

Continuará ........................................