Dimensionado de una turbina Kaplan

Integrantes: -Canteño Mucha-Rosales Olivera-Chamorro-Diaz Sanchez

Docente: Ing. Espinoza Juan

Curso: Turbomáquinas

2015

Índice

Turbina Kaplan

Triángulo de velocidades

Números Específicos

Ecuacion de Euler

Turbina Kaplan

Las turbinas Kaplan son uno de los tipos más eficientes de turbinas de agua de reacción de flujo axial, con un rodete que funciona de manera semejante a la hélice del motor de un barco, y deben su nombre a su inventor, el austriaco Viktor Kaplan. Se emplean en saltos de pequeña altura y grandes caudales.

ingeniero austriaco reconocido por sus trabajos en las turbinas de hélices dentro de la hidráulica.

PARTES:Gris: DistribuidorCafé: Cámara de alimentación Roja: Álabes del distribuidorAzul: Flujo de agua o fluidoAmarilla: Turbina con álabes móvilesVerde: Difusor o tubo de aspiración

Álabes

En el rotor, son siempre regulables y tienen la forma de una hélice, mientras que los álabes de los distribuidores pueden ser fijos o regulables.Si ambos son regulables, se dice que la turbina es una turbina Kaplan verdadera; si solo son regulables los álabes del rodete, turbina Semi-Kaplan. Las turbinas Kaplan son de admisión axial, mientras que las semi-Kaplan puede ser de admisión radial o axial.

Turbina Kaplan

Turbina vista desde arribaSe puede apreciar el álabe con capacidad de rotar

Álabes

Triángulo de Velocidades

En el lenguaje de las turbomáquinas se habla de triángulo de velocidades para referirse al triángulo formado por tres vectores los cuales son:La velocidad absoluta del fluido cLa velocidad relativa del fluido respecto al rotor wLa velocidad lineal del rotor u

Triángulo de Velocidades de nuestra turbina Kaplan

En la entrada tenemos: U= 451.76m/s w=400m/sc=156.41m/s

ß= 20° α= 61°

Tenemos las velocidades en la salida: U= 451.76m/s w=400m/sc=53.786m/s

ß= 2° α= 15°

Números Específicos

 

Para nuestra turbina Kaplan, tenemos:Caudal: Q = 800 Número de alabes : Na = 6Velocidad Específica: 600Diámetro : D =14.38 mAltura : 25mVelocidad angular : w = 20(3.1415)rad/sEspesor del alabe : E = 0.1615Otros: B= 1.56 m

A= 0.4 m

Datos de la turbina:

Reemplazando los valores, tenemos:

Cifra de presión : 24*10^-3Cifra de caudal : 10.311*10^-3Cifra de potencia : 62.0266*10^-12

Núm. esp. de Caudal : 200.798Núm. esp. De Potencia : 1048.9Diámetro específico : 8.84469

Alturas y eficiencia:

 

Reemplazando los valores, tenemos:

Altura de Euler = 973.528m

Energía Transferida = 9550.31

Eficiencia Hidráulica = 92%

Coeficiente de resbalamiento = 90%

Gracias