laboratorio de la rueda pelton

introducción

 

 

 

 



El presente informe para su mejor presentación consta de los objetivos, equipos, procedimientos, cálculos, gráficos, conclusiones y recomendaciones, de la práctica realizada sobre turbinas pelton, para la realización de la experiencia se utilizó el equipo que tiene el laboratorio de termo hidráulica. El objetivo principal de la experiencia es realizar el trazado de las curvas características y su análisis correspondiente, para buscarlas posibles soluciones o mejorar la eficiencia, mediante la toma de datos experimentales, las cuales tuvieron que ser procesa.

 

 

 

 

 

 

 

objetivos

 

 

 

 

• Determinar las curvas características del funcionamiento de la turbina mediante los datos experimentales
• Conocer los principios de operación de las turbinas pelton.
• analizar mediante las graficas como se comporta las diferentes variables como son las potencias y las velocidades

       

 

 

 

marco teórico

 

 

 

 

 

Existen turbinas Pelton de muy diversos tamaños. Hay turbinas de varias toneladas montadas en vertical sobre cojinetes hidráulicos en las centrales hidroeléctricas. Las turbinas Pelton más pequeñas, solo de unos pocos centímetros, se usan en equipamientos domésticos.En general, a medida que la altura de la caída de agua aumenta, se necesita menor caudal de agua para generar la misma potencia. La energía es la fuerza por la distancia, y, por lo tanto, una presión más alta puede generar la misma fuerza con menor caudal.

Cada instalación tiene, por lo tanto, su propia combinación de presión, velocidad y volumen de funcionamiento más eficiente. Usualmente, las pequeñas instalaciones usan paletas estandarizadas y adaptan la turbina a una de las familias de generadores y ruedas, adecuando para ello las canalizaciones. Las pequeñas turbinas se pueden ajustar algo variando el número de toberas y paletas por rueda, y escogiendo diferentes diámetros por rueda. Las grandes instalaciones de encargo diseñan el par torsor y volumen de la turbina para hacer girar un generador estándar.

 

 

 

descripción de la practica 

 

 

 

 

Al iniciar la practica el docente nos dio a conocer las distintas maquinas y medidores que deberiamos tener en cuenta para realizar correctamente los ensayos. Luego de eso se establecieron los parametros con los cuales iniciaríamos cada una de las mediciones, esto en cuanto a presion en (psi), torque, rpm, y cantodad de vueitas dadas en 20 segundos y la cantidad de giro aplicado a la perilla que controlaba el flujo del liquido de la tobera.   se inicia la practica con 1/2 vuelta, luego 1 vuelta y 1/2, 2 vueltas, 2 vueltas y 1/2, 3 vueltas, 3 vueltas y 1/2 de la perilla controladora de flujo hasta alcanzar un máximo de 4 vueltas a la misma, este procedimiento es para determinar la influencia de la cantidad de flujo que sale de la tobera, y por ende la presión que el flujo ejerce en cada una de las paletas de la rueda Pelton. se toman los datos correspondientes a cada ensayo, es decir el dato de presión, vueltas de la rueda, rpm y torque cada 1/2 de vuelta de la perilla anteriormente mencionada.  Se aplica el mismo procedimiento para 3 distintos datos de peso aplicado al eje de la rueda para ver las distintas características de comportamiento teniendo en cuenta el cambio de fuerza aplicada al eje y asi mismo poder calcular como se comporta la velocidad y la potencia de cada vuelta respecto a las fuerzas aplicadas por cada una de las fuerzas aplicadas

 

 

 

 

 

 

 

descripción del equipo

 

 

 

 

Las Ruedas Pelton son motores hidráulicos que generan potencia mecánica a partir de un chorro de agua a alta velocidad.

Se puede utilizar esta potencia mecánica directamente acoplándola  a una máquina ó como es mas utilizada, se puede acoplar a un generador eléctrico y conducir ésta electricidad hasta una casa, fabrica ó máquina que la necesite

Una turbina Pelton es uno de los tipos más eficientes de turbina hidráulica. Es una turbomáquina motora, de flujo radial, admisión parcial y de acción. Consiste en una rueda (rodete o rotor) dotada de cucharas en 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, en su mayoría, con una larga tubería llamada galería de presión para trasportar al fluido desde grandes alturas, a veces de hasta más de 1500 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

Proyección cilíndrica en el diámetro Pelton de una cuchara.

La tobera o inyector lanza directamente el chorro 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 una pala 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 frenante. La sección de entrada del fluido a la cuchara se denomina 1, así como 2 a la sección de salida.
El estudio analítico de la interacción agua-pala puede ser sumamente complicado debido al desplazamiento relativo entre la pala y el chorro de agua. Por otro lado se simplifica el estudio de las turbinas Pelton a la sección cilíndrica del diámetro Faubert.
Así la energía convertida por unidad de masa de agua está dada por la ley de Euler de las turbo máquinas

datos

 

análisis

 






 

conclusiones

 

 

  Según lo visto en teóricamente tenemos la capacidad de entender que la velocidad varia porque el caudal es constante, para comprender se cuenta el número de cucharas y sabiendo que el flujo afectivo es de 8 ml, en la medida que se aumenta el volumen nosotros obtenemos la velocidad ya que el caudal es contante.  Cuando comprendemos que nuestras fuerzas cambian cuando existe una carga, entendemos que la fuerza que aumenta es la que va a favor del giro y la que va en contra es la que disminuye la fuerza

 

  
bibliografía

• física de serway
• física sears
• turbomaquinas Manuel polo

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

biografía
nombre : Luis Hernando Vargas bulla
edad : 25 años
trabajo : en el matadero Guadalupe en transporte de alimentos
vivo con mi esposa y mis dos hijos
estudio ingeniería mecánica en la fundación universitaria los libertadores