Curvas Pelton

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU DEL CENTRO DEL PERU


LABORATORIO DE TERMOHIDRAULICA
“ensayo de turbina pelton”

ALUMNO : RAMOS SAYAS WELLIBRAN FRANKS

DOCENTE : Dr. MARIO HUATUCO GONZALES

SEMESTRE : VIII

OBJETIVOS

* Trazar las 10 curvas características de la Turbina Pelton segúndatos tomados en el laboratorio.

* Calculo de las potencias hidráulica , útil y rodete.

EQUIPOS E INSTRUMENTOS
* Bomba Hidrostal 40-200
* Turbina Peltón
* Manómetro
* Tacómetro
* Dinamómetro
* Pesas de diversas masas
* Vertedero triangular
* Flexómetro
* Vernier

PROCEDIMIENTO

1. Posicionar la tobera para que haya una incidencia del chorro correctahacia los alabes del rodete.
2. habilitar el sistema de bombeo con las restricciones necesarias.
3. Accionar el motor.
4. Tomar la lectura de presión a la entrada de la turbina (altura neta).
5. Disponer el dinamómetro en la volante agregada un peso en contra del dinamómetro.
6. Lectura del dinamómetro.
7. Lectura de las rpm que marca el tacómetro.
8. Colocar otrapesa y registrar los datos anteriores
9. Dimensionar los diámetros de la turbina, polea y tacómetro.
10. Medir la altura del liquido a la salida del vertedero para la posteriormente Hallar el caudal.
11. Se procederá a hallar las eficiencias consecuencia de las potencias.
12. Graficas de las 10 variables vs rpm.

TABLA DE REGISTRO DE DATOS

Nª | TacómetroRPM | Peso cargas (kg)| Sumatoria de pesas (kg) | Dinamómetro(kg) | Hneta (m) | T (°C) | Presión (bar) | h(cm) |
1 | 1600 | 0,1445 | 0,1445 | 1,3 | 11,225 | 16 | 1.25 | 7 |
2 | 1350 | 0,0936 | 0,2381 | 1,5 | 11,225 | 16 | 1.25 | 7 |
3 | 1200 | 0,101 | 0,3391 | 1,65 | 11,225 | 16 | 1.25 | 7 |
4 | 1000 | 0,131 | 0,4701 | 1,85 | 11,225 | 16 | 1.25 | 7 |
5 | 950 | 0,1368 | 0,6069 | 2,1 | 11,225 | 16 | 1.25| 7 |
6 | 850 | 0,1197 | 0,7266 | 2,25 | 11,225 | 16 | 1.25 | 7 |
7 | 750 | 0,1196 | 0,8462 | 2,4 | 11,225 | 16 | 1.25 | 7 |
8 | 650 | 0,1472 | 0,9934 | 2,6 | 11,225 | 16 | 1.25 | 7 |
9 | 600 | 0,1632 | 1,1566 | 2,75 | 11,225 | 16 | 1.25 | 7 |
10 | 500 | 0,195 | 1,3516 | 3 | 11,225 | 16 | 1.25 | 7 |
11 | 450 | 0,162 | 1,5136 | 3,2 | 11,225 | 16 | 12.5 | 7 |
12 | 400 | 0,1307 | 1,6443| 3,4 | 11,225 | 16 | 1.25 | 7 |

DESARROLLO

1. Potencia hidráulica (=potencia absorbida o potencia neta = potencia hidráulica puesta a disposición de la turbina):
Pagua=Q.g.ρ.H…(1)(watts)
T=16 °C : ρh2o=998.9 Kg/m3
Q=1.41*h5/2
h=7 cm
Q=1.41*75/2=0,001828 m3/s…(2)
Hallando altura neta
H=Pg*ρ=1.1*105998.9*9.81=11.225 m…(3)
Reemplazando ecuaciones 3 ,2 en 1Pagua=0,001828*9799.209*11.225
Pagua=201.073 watts…(4)


2. Potencia al freno (=potencia restituida =potencia útil=potencia en el eje):
Pf=M*W…(5)(watts)
M=f*R
Radio del volante R
R=11cm
Hallando fuerza generada “f”
f=masadina-mpesas*g
f=1.3-0.1445*9.81
f=11.336 N
hallando M
M=f*R=11.336*0.11=1.247 N*m…(6)
Hallando W
W=Dtaco*N*2*πDvolan*60)=4.6*1600*2*π22*60
W=35.035 rad/sReemplazando en la ecuación (5)
Pf=M*W=1.247*35.035=43.689
Pf=43.683watts…(6)


3. Potencia del rodete (potencia a la turbina) :
Prodete=Q*ρ*U*C1-U*(1+K-1*cosβ)…(7)(watts)
Donde :

β:angulo de entrada del agua β=10°
K:factor de diseño K-1=0.9
C1=Cd*2*g*H ; Cd:coef de descarga donde Cd=0.98 para toberas
C1=0.98*2*9.81*11.225=14.543ms
U=Drodete2*w=0.09*35.035=3.153msReemplazando datos en la ecuación (7
Prodete=0,001828 *998.9*3.153*14.543-3.153*(1+0.9*cos10°)
Prodete=123.702 watts…(8)

4. Hallando eficiencias
4.1 Eficiencia hidráulica
ηh=ProdetePagua…(9)
ηh=123.702 201.073 =0.615=61.5%
4.2 Eficiencia volumétrica
Consideración hecha en clases
ηv=1…(10)
4.3 Eficiencia mecánica
ηm=PfrenoProdete…(11)
ηm=43.683123.702=0.353=35.3%...