Turbinas Francis Y Pelton

Resumen:

Se determinaron las características de funcionamiento de la turbina rancis y la turbina Pelton del

laboratorio de termo-fluidos de la universidad. Los estudiantes nos dividimos en dos grupos para realizar

la toma de datos para cada turbina de la forma que será detallada.

Para cada una se realizaron mediciones de fuerza, caudal, cabezal de entrada y revoluciones por minuto;

la fuerza se calculó con un freno Prony en el eje de la turbina, el caudal se obtuvo con una escala

calibrada con un canal en v, el cabezal de entrada con un manómetro Bourdon y las revoluciones por

minuto con un tacómetro.

Yo trabajé en la turbina rancis, para la cual se realizó lo siguiente: Se realizaron mediciones para tres

posiciones de álabes diferentes. Antes de encender la bomba que suministra el cabezal se verificó que el

caudal y el freno Prony se encuentren en cero y que la válvula de descarga se encuentre totalmente abierta.

Al momento de encender el motor de la bomba, subimos la potencia hasta obtener un cabezal de 50KPa

en lo posible, si la potencia ya estaba en su máximo y el cabezal disminuía, se trabajaba con el valor del

cabezal sin problema. La primera toma de datos se la realizó con los álabes en su apertura máxima, para

la segunda se giró la perilla que controla la posición un poco y para la tercera un poco más, ya que la

perilla no estaba calibrada. Cara cada una de las tres tomas de datos, se varió la fuerza del freno Prony en

intervalos de 2N partiendo desde 1N de fuerza girando una perilla que controlaba el freno y se tomaba el

valor del caudal indicado por la escala. Los datos se tomaban hasta que la turbina sea totalmente frenada.

Para esta turbina utilizamos un tacómetro que se acopla al eje y nos da las revoluciones por minuto.

Para la turbina Pelton se realizaron las mediciones para cuatro aperturas de la tobera del inyector: 100%,

75%, 50% y 25%. Previo a la toma de datos se hicieron las mismas verificaciones que la otra turbina y el

cabezal de entrada se manejó de la misma forma; lo diferente con respecto al procedimiento es que el

tacómetro utilizado para esta turbina funcionaba con un láser y que la apertura de la tobera fue más

específica.

Con las mediciones obtenidas se calcularon luego los valores de torque, potencia mecánica, potencia

hidráulica, cabezal total y eficiencia para luego realizar las siguientes gráficas que indican las

características de funcionamiento de las turbinas: Caudal vs. RPM, Potencia hidráulica vs. RPM,

eficiencia vs. RPN y las curvas de iso-eficiencias. Las unidades de caudal y de cabezal tuvieron que ser

convertidas a metros cúbicos por segundo y metros y, con el valor del diámetro que nos dio

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