turbina francis y pelton con carga



Introducción
En este informe damos a conocer los principales fundamentos teóricos para poder analizar el funcionamiento de una turbina Pelton dispuesta con carga, los procedimientos seguidos en clase junto con sus respectivas observaciones y las conclusiones obtenidas luego de realizar el experimento. A continuación, se presenta el marco teórico con los conocimientos de básicos para ellaboratorio seguido de los procedimiento y los cálculos, Concluyendo con las observaciones, conclusiones y sugerencias tomadas en clase.













Marco Teórico
Turbina Pelton:
Una turbina Pelton es uno de los tipos más eficientes de turbina hidráulica. Es una turbo máquina motora, de flujo transversal, admisión parcial y de acción. Consiste en una rueda (rotor) dotada de cucharasen su periferia, las cuales están especialmente realizadas para convertir la energía de un chorro de agua que incide sobre las cucharas.
Las turbinas Pelton están diseñadas para explotar grandes saltos hidráulicos de bajo caudal. Las centrales hidroeléctricas dotadas de este tipo de turbina cuentan, la mayoría de las veces, con una larga tubería llamada galería de presión para trasportar alfluido desde grandes alturas, a veces de hasta más de doscientos metros. Al final de la galería de presión se suministra el agua a la turbina por medio de una o varias válvulas de aguja, también llamadas inyectores, los cuales tienen forma de tobera para aumentar la velocidad del flujo que incide sobre las cucharas.









Funcionamiento:
La tobera o inyector lanza directamente elchorro de agua contra la serie de paletas en forma de cuchara montadas alrededor del borde de una rueda, el doble de la distancia entre el eje de la rueda y el centro del chorro de agua se denomina diámetro Pelton. El agua acciona sobre las cucharas intercambiando energía con la rueda en virtud de su cambio de cantidad de movimiento, que es casi de 180°. Obsérvese en la figura anexa un corte de unapala en el diámetro Pelton; el chorro de agua impacta sobre la pala en el medio, es dividido en dos, los cuales salen de la pala en sentido casi opuesto al que entraron, pero jamás puede salir el chorro de agua en dirección de 180° ya que si fuese así el chorro golpearía a la pala sucesiva y habría un efecto de frenado. La sección de entrada del fluido a la cuchara se denomina 1, así como 2 a lasección de salida.










Procedimientos
1. En este laboratorio se grafica la potencia en el árbol de turbina versus variación de la fuerza que simula la carga en la turbina.

2. Se harán dos graficas regulando la posición de la tobera en marcas 0 y 1 en la entrada de la tobera.

3. Primero se debe colocar en la posición 0 de la tobera para variar la intensidad del chorro.

4.En la posición 0 se debe colocar la fuerza en un valor de , y se debe fijar la presión en , se tomará nota de la fuerza que que indique el dinamómetro en la balanza de resortes, con el tacómetro se tomara nota de la frecuencia ejercida por la turbina.

5. Se varia la fuerza de hasta llegar al valor de y en cada variación se regula la presión del manómetro a , para cada variación tambiénse tomara nota de la velocidad angular con el tacómetro.

6. Con los datos tomados se empleara la fórmula para hallar la potencia en el árbol de turbina o potencia en el eje y se procederá a hacer la gráfica para comparar la posición 0 y la posición 1.

7. Luego se coloca en la posición 1 de la tobera y se repetirá los pasos anteriores.

8. Para calcular la potencia hidráulica se usara laválvula de estrangulamiento y con un cronometro se mide el tiempo entre el valor de 3 y 9 litros.







Cálculos
Cálculo de la potencia hidráulica:

Caudal
Altura de caída
Densidad
Gravedad

Simplificando la fórmula de potencia hidráulica:

Presión en bar
Caudal en

Calculo de la potencia del eje:

Par en el árbol o eje
Velocidad angular en rpm

Diámetro,...