P2: Turbina Pelton PDF

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Práctica resuelta...

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M. Fluidomecánicas: Práctica II Amelia Molina Peláez 31023344R Grupo C

Práctica II: ENSAYOS CON TURBINAS: PELTON A) Determinación de las curvas mecánicas. Antes de comenzar a realizar la práctica hay que asegurar de que el banco de ensayos se encuentra en modo de medición mecánica. Para ello, situar la palanca del interruptor en mecánica. Con el freno de cinta desconectado, poner en marcha la bomba del banco. En el caso de la turbina Pelton colocar además el medidor de frecuencia en 35 Hz. Abrir la válvula de control del banco y ajustarla hasta lograr el máximo número de revoluciones indicadas por el tacómetro. El freno de cinta modifica, a través de su tensado, la fuerza resistente, pudiendo así regular el par de la turbina. Anotar las revoluciones por minuto (rpm), caudal (Q) y presión de entrada (pe). Bajar el dispositivo de frenado hasta que una lectura adecuada se indique en el dinamómetro y anotar los datos de la carga. Repetir para diferentes cargas (n, n/2 y 0 rpm). Para el caudal que origine las máximas revoluciones, hacer un barrido mayor (n, 3n/4, n/4, y 0 rpm).

MEDICIONES Y CÁLCULOS:

0

n/2

n

0

n/2

n

0

n/2

n

0

n/2

n

0

n/4

n/2

3n/4

n

n(rpm)

0

707

1414

0

777.5

1555

0

812.5

1625

0

873.5

1747

0

438.25

876.5

1314.75

1753

W(rad/s)

0

74.04

148.07

0

81.42

162.84

0

85.085

170.17

0

91.47

182.9

0

45.893

91.79

137.68

183.57

W1 (N)

2.5

2

0

5

2.8

0

5.4

2.8

0

12

6

0

11

7

5

3

0

W2 (N)

0.5

1.4

0

1

0.6

0

0.8

0.2

0

4

2.8

0

2.3

1

0.5

0

0

W1 – W2 (N)

2

0.6

0

4

2.2

0

4.6

2.6

0

8

3.2

0

8.7

6

4.5

3

0

0.24

0.096

0

0.261

0.18

0.135

0.09

0

Radio del tambor (m)

0.03

M (Nm)

0.06

Caudal (m3/h)

1.0

1.3

1.7

2.1

2.5

Caudal (m3/s)

2.78x10e-4

3.61x10e-4

4.72x10e-4

5.83x10e-4

6.94x10e-4

Presión (bar)

1.5

1.4

1.2

0.9

0.65

Presión (MH2O)

15.296

14.276

12.237

9.178

𝑵𝒎 (W)

0

3.44

0

0

5.37

0

0

6.63

0

0

8.78

0

0

8.261

12.39

12.39

0

𝑵𝑯(W)

41.715

41.715

41.715

50.56

50.56

50.56

56.66

56.66

56.66

52.49

52.49

52.49

45.12

45.12

45.12

45.12

45.12

Rendimiento (%)

0

8.246

0

0

10.621

0

0

11.71

0

0

27.186

0

0

18.309

27.46

27.46

0

0.018

0

0.12

0.066

0

0.138

0.078

0

6.628

Dibujar las siguientes gráficas: Par frente a rpm (para el barrido máximo en rpm) y frente a Q (con n=0), Potencia mecánica frente a rpm y frente a Q (con n/2), rendimiento frente a rpm y frente a Q (con n/2). En las gráficas citadas, el par, la potencia y el rendimiento estarán en el eje vertical; mientras que, las rpm y el caudal serán el eje horizontal.

B) Determinación de las curvas eléctricas. Comprobar antes de nada que el banco de ensayos se encuentra en modo de medición eléctrica. Para ello, situar la palanca del interruptor en eléctrica. Se desconecta el freno de cinta para que su rozamiento no reste energía eléctrica producida. Poner en marcha la bomba del banco y abrir la válvula de control, ajustándola hasta que se alcance el caudal deseado. Anotar las revoluciones por minuto (rpm), caudal (Q) y presión de entrada (pe), así como el voltaje e intensidad de corriente. Repetir el procedimiento para los mismos caudales que se ensayaron en el apartado A). Por otra parte, el medido de intensidad de la turbina Pelton hay que sumarle 1ª a la lectura mostrada en el display; mientras que, la medida de la Francis está directamente en mA. MEDICIONES Y CÁLCULOS:

n (rpm) V (V) I (A) Caudal (m3/h) Caudal (m3/s) Presión (bar) Presión (mH2O) 𝑵𝒆 (W)

1755

1743

1705

1392

31

31,7

31,2

25,2

920 17

0,46

0,47

0,46

0,41

0,33

2,50

2,10

1,70

1,30

1,00

0,000694

0,000583

0,000472

0,000361

0,000278

1,00

1,25

1,50

1,70

1,75

10,2

12,7

15,3

17,3

17,8

14,3

14,9

14,4

10,3

5,6

𝑵𝑯 (W)

69,4

72,9

70,8

61,4

48,6

Rendimiento (%)

20,5

20,4

20,3

16,8

11,5

Realizar la representación gráfica de la potencia eléctrica (eje vertical) frente al caudal y las revoluciones (ejes horizontales), y del rendimiento eléctrico (eje vertical) frente al caudal y las revoluciones (ejes horizontales)....