Analisis Turbina Francis

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA
MECÁNICA
TURBOMAQUINAS I
Obtención de los triángulos de velocidades de una turbina Francis
2012 – I
Profesor:
Ing. Espinoza Escriba,Juan

Alumno:
-Changana Caqui, Raul 20081146e
-Cuba Palomino, Hairoq 20082602D
-
Sección:
A

2012

Con los siguientes datos obtenidos.
D interno | 2716''=61.9125mm |
D externo |6’’ = 152.4mm |
N | 1000 RPM |
Potencia | 2.5 HP |
Z | 10 |
b1 | 1732''=30.95625mm |
b2 | 36.909mm |
β1 | 65° |
β2 | 30° |
s1=s2 | 332''=2.38125mm |
H | 20ft=6.096m |

Graficamos:

w2w2
u2
u2
w1
w1
u1
u1
Calculamos el Caudal:
Asumiendo n=0.85
P=n×γ×Q×H746
Q=746×Pγ×H×n=746×2.59810×6.096×0.85 →Q=0.03669m3s
Determinación del paso:
t1×Z=π×D1 →t1×10=π×152.4mm
t2×Z=π×D2 → t2×10=π×61.9125mm
t1=0.04788 m
t2=0.01945 m
Calculo del coeficiente Ke:
Ke=tt-s
Para espesor exterior:
Ke1=0.047880.04788-0.00238
Ke1=1.0523
Para espesor interior:Ke2=0.019450.01945-0.00238
Ke2=1.1394

Determinación del Cm1 y Cm2:
Asumimos:
nv=0.97
nm=0.95
nh=0.98
Qnv=π×D1×b1×CmKe
Cm1=0.03669×1.0520.97×π×0.211×0.044
Cm1=2.6848msCm2=0.03669×1.13940.97×π×0.211×0.044
Cm2=5.5948ms
Calculamos la velocidad tangencial en los puntos 1 y 2:
u1=π×D1×100060=π×0.1524×100060 →u1=7.9796ms
u2=π×D2×100060=π×0.06191×100060 →u2=3.2417ms
Hallamos lostriángulos de velocidades en los puntos 1 y 2
C1
C1

W1
W1

Cm1
Cm1

α1
α1
65o
65o

Cu1
Cu1
U1
U1

W1 = Cm1 x Csc(65º) = 2.6848 x 101033 = 2.96235 m/s
Cu1 = U1 – Ctg(65º) x Cm1 = 7.9796 –(0.4663 x 2.6848) = 6.7276 m/s
C12 = Cm12 + Cu12 = 7.2081 + 45.2613 → C1 = 7.2436 m/s
α1 = asen(Cm1/ C1) = asen(0.3706) = 21.755º

C2
C2
Cm2
Cm2
W2
W2

α1
α1
30o
30o

U2
U2Cu2
Cu2

W2 = Cm2 x Csc(30º) = 5.5948 x 2 = 11.1896 m/s
Cu2 = Ctg(30º) x Cm2 - U2 = (1.732 x 5.5948) - 3.2417 = 6.44879 m/s
C22 = Cm22 + Cu22 = 31.301 + 41.5869 → C2 =...