DISEÑO Y SIMULACION DE TURBINA PELTON

Universidad Nacional de Trujillo
Facultad de Ingeniera
Escuela Académico Profesional de Ingeniería Mecánica
 Docente:

- Ms. Luis Alberto Julca Verástegui

 Integrantes:
- Vásquez Medina, Arístides Martin

 Curso:
- Turbo Maquinas

 Tema:
- Diseño y Simulación de Turbina Pelton

Guadalupe 11 de Diciembre del 2013










DISEÑO Y SIMULACIÓN DE TURBINA PELTONI. GENERALIDADES
1.1 INTRODUCCION

• Diseñar una turbina capaz de producir una potencia nominal de 600 , con un caudal máximo de 2.5 m3/s, con una altura máxima de 75 m y una Hd 700 m.

1.2 IMPORTANCIA Y/O JUSTIFICACIÓN


DE LO SOCIAL:

• Dar a conocer los parámetro (velocidad, eficiencia, presión,etc.) de estas maquinas hidráulicas, para lograr su optimo desempeño en área de trabajo.

DE LO TEGNOLOGICO Y ECONOMICO:

• Poder innovar y/o diseñar Turbinas Pelton, para satisfacer las necesidades del cliente, dependiendo de las condiciones de trabajo que se requieran y de esta manera aumentar la producción y reducir costos.

1.3 OBJETIVOS DEL PROYECTO
• Diseñar y determinar una turbinaPELTON que produzca la potencia deseada a partir de los datos dados.
• Determinar los parámetros de diseño (dimensiones del rotor, inyector, carcasa, alabe directriz).
• Elaborar un algoritmo para determinar los parámetros de la turbina.
• Analizar los resultados obtenidos.
• Diseñar los planos 2D de la turbina y de todos sus componentes.
• Piezas y ensambles en 3D
• Informe escritos decálculos realizados.




II. INVESTIGACION Y RECOPILACION DE INFORMACIO

2.1 TURBINA PELTON

La turbina PELTON debe su nombre al ingeniero norteamericano Lester Allen Pelton (1829-1908), quien en busca de oro en California concibió la idea de una rueda con cucharas periféricas que aprovecharan la energía cinética del agua que venía de una tubería y actuaba tangencialmente sobre la rueda. Por finen 1880 patentó una turbina con palas periféricas de muy particular diseño, de tal manera que el chorro proveniente de la tubería golpea el centro de cada pala o cuchara con el fin de aprovechar al máximo el empuje del agua.
A las cucharas y palas que mencionamos anteriormente se les nombran ÁLABES. El álabe tiene la forma de doble cuchara, con una arista diametral sobre la que incide el aguaproduciéndose una desviación simétrica en dirección axial, buscando un equilibrio dinámico de la máquina en esa dirección. En las siguientes imágenes veremos y analizaremos la forma del álabe.
En esta foto se puede mostrar a detalle la forma de la pala y la forma en la que incide el chorro en ella.

Las dimensiones del álabe son proporcionales al diámetros del chorro que impacta sobre él; elchorro a su vez está en función del diámetro de la rueda y de la velocidad específica. El diámetro de chorro (do) está entre el 5% y el 12% del diámetro de la rueda (Dp). En la siguiente figura se muestra a detalle la forma del álabe y sus variables correspondientes

El angulo a,ubicado entre las dos caras interiores del álabe es del orden de los 20°, lo ideal seria que fuera igal a 0°, pero, deser asi, debilitaría la arista media donde pega el chorro y transmite la energía.
El angulo b, ubicado en la salida del álabe esta entre los 8° y los 12°. Se debe de dar salida al agua con la propia forma de del borde de fuga, a la cual ayudan las líneas de "thalweg" .
Los álabes deben estar colocados lo mas cerca posible a los inyectores, debido a que la distancia hace decrecer la energíacinética del agua.

2.1 CLASIFICACIÓN DE LAS TURBINAS PELTON
Las turbinas PELTON se clasifican generalmente por la posición del eje que mueven, por lo tanto existen dos clasificaciones: EJE HORIZONTAL Y EJE VERTICAL.
DISPOSICIÓN VERTICAL
En esta disposición solo se pueden instalar turbinas de uno o dos chorros como máxmo, debido a la complicada instalación y mantenimiento de los inyectores....