27 - 3ª Parte. Cálculo turbina Kaplan.

Esta curva es la misma que la anterior (P11 / N11) transformada a (Hn /Q), para nuestra turbina en particular (Ø 2.9 m, n=250 r/m), a esta curva la llamaremos "Curva de explotación"

Ahora solo faltaría transponer los Rtos del modelo al prototipo industrial.

Hay infinidad de fórmulas, en este caso usaremos la Moody II:

27 -2ª Parte. Cálculo turbina Kaplan

La curva de colina que vamos a usar será Ns = 400, el ensayo se realizaron con una rueda

Kaplan de Ø 0 332 mm., y un Hn = 3 m.

En "X" se representa: N11 (r/m)= n(r/m) x Ø(m) / H(m)^0.5 fórmula (1)

En "Y" se representa: P11 (c.v.)= P (c.v.) / (ز(m) x H(m)^1.5 fórmula (2)

Como nos situaremos en el punto de máximo rendimiento: N11 = 123 r/m, P11 = 10.5 c.v. y Rto = 89%; podemos proceder al cálculo del Diámetro del rodete:

Ø (m) = 2.91 m despejando de la fórmula (1)

Ahora podemos buscar otros saltos: por ejemplo H =17 m y H = 45 m, que sustituyendo datos en la fórmula (1), ya que conocemos n = 250 r/m, Ø = 2.91 m y H = 17 y 45 m respectivamente,

Obtendrenos para H = 17 m N11 = 176 r/m y obtendremos para H = 45 m N11 = 108 r/m y para H= 35 m N11 =123 r/m.

Forma poco practica e intuitiva de representación.

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

27/1ª PARTE. Cálculo turbina Kaplan

Selección de turbinas y rendimiento. Parte 26ª

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

Curva real de una Pelton de 4 chiflones.

Turbina PELTON. Gráfica Rto/Q

En realidad esta curva para 4 chiflones es teórica, ya que hemos partido de la curva para 1 solo chiflón, y este ensayo se realizó en una caja Pelton de eje horizontal con las dimensiones correctas y ajustadas para ello.

Un solo chiflón en una caja Pelton de eje vertical dimensionada para contener 4 chiflones presenta un volumen inmenso para él, en consecuencia creamos un efecto "ventilador".

Por ello, para un solo chiflón descontaremos aproximadamente un 3%; para 2 chiflones un 2%; para 3 chiflones un 1% y para cuatro un 0%.

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

Cálculo de una turbina PELTON. 25ª Parte

Definidos los datos: Hn = 195 m., Q = 0.36 m³/s, P = 620 kw (843 C.V.), obtenemos como ya se explicó anteriormente:

Øp = 924 mm y n = 600 r/m con un Ns = 24 (para un solo chiflón o inyector).

Si definimos los datos: Hn = 195 m., Q = 0.36 x 4 = 1.440 m³/s, P = 2.480 kw (3.373 C.V.), obtenemos:

Øp = 924 mm y n = 600 r/m con un Ns = 24 (para cada uno de los 4 chiflónes)

Hacemos estas dos variantes para ver las dos curvas Rto/Caudal.

La diferencia que vamos a encontrar es la disposición del eje; con un solo chiflón la turbina será de eje HORIZONTAL y con 4 chiflones la turbina será VERTICAL.

Esto afectará en cuanto a los esfuerzos sobre el balero o cojinete.

En el primer caso el esfuerzo sobre el balero será "radial" (suma vectorial del choque del agua contra el canguilón mas el peso de la rueda).

En el segundo caso los esfuerzos serán: "radial" (choque del agua contra el canguilón) y "axial" (peso del rodete).

Por asimetría del canguilón, en ambos casos, se deberá adicionar un 2% de la fuerza del choque.Evidentemente en el sentido "axial" o "radial" según la disposición del rodete.

Toda la geometría de una turbina Pelton es función del Øjet.

El Rto de una turbina Pelton, actualmente, no supera el 90%