TURBINA PELTÓN
Marco Teórico
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La rueda Peltón es una máquina de potencia de fluidos y uno de los tipos mas eficientes de turbina hidráulica, es un motor hidráulico que genera potencia mecánica a partir de un chorro de agua a alta velocidad.
Su funcionamiento principalmente se da por una tobera o inyector que 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°.
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.
Materiales utilizados.
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El laboratorio básicamente cuenta con la Rueda Pelton H19 utilizada para convertir la energía cinética del flujo de agua a energía mecánica viene con el resto de accesorios como son:
- Dinamometro Salter Modelo I2: Utilizado para simular las fuerzas de restricción que ejerce el generador sobre la rueda pelton.
- Barómetro: Para medir la presión ejercida por el paso de agua, atravesar del regulador de flujo.
- Válvula reguladora de flujo: encargada de abrir y cerrar el paso de la entrada de agua, esto determina la velocidad de entrada.
- Turbina.
Procedimiento
1. Comprobar los niveles de agua del equipo.
2. Tarar las fuerzas.
3. Calibrar entrada de agua.
4. Encender la máquina
5. Contar las revoluciones a las cuales gira la rueda
6. Realizar este procedimiento para diferente caudal y diferentes fuerzas.
Los que se busca en el laboratorio es estabilizar las fuerzas e ir regulando el paso del fluido, este tendrá marcadas 1/2, 1, 1.1/2, 2, 2.1/2 hasta llegar a 4.1/2 vueltas en las cuales el paso de agua aumentara y hara que funcione la rueda pelton, los datos que registramos son los ΔF y con ello elaboramos la tabla de resultados.
DATOS OBTENIDOS
A partir de la practica de laboratorio de obtienen los siguientes datos
Calculamos los datos de velocidad, Torque, y potencia para cada Fuerza. lo cual nos arroja los siguientes resultados teniendo en cuenta que el radio y el caudal son contantes (0,025mm y 30 lts/min, respectivamente).
Análisis de Datos
A continuación se presentan las gráficas resultados para las fuerzas de 2, 3, 4, 5.Fuerza vs. Potencia
Se puede observar de acuerdo al gráfico que la fuerza y la potencia son directamente proporcionales a mayor fuerza mayor potencia.
Potencia vs. Velocidad
La velocidad del fluido aumenta a medida que la potencia aumenta, tienen una relación directa y es lógico ya que entre mas rápido se mueva la rueda pelton mas potencia va a generar y viceversa.
Velocidad vs fuerza
Torque Vs Velocidad
CONCLUSIONES
Con base en experimento calculado se pueden concluir los siguientes resultados
1. La velocidad y la potencia estan directamente relacionadas, en este caso tomamos la velocidad del fluido, y a medida que la velocidad aumenta la fuerza tambien lo hace y va a ser mayor, (Este es el principio de el funcionamiento de la rueda pelton) utilizar la maxima velocidad para poder obtener la mayor potencia.)
2. La fuerza afecta directamente al sistema, tanto en su velocidad, potencia y torque, ya que a medida que la fuerza sea mayor esta se comporta como una restriccion y estas otras van a disminuir.
3. La velocidad no importando las fuerzas en todas fue la misma ya que el caudal y el area eran constantes para este caso, se puede hacer este mismo experimento con la velocidad del alabe para ver su comportamiento, por tiempo este no fue realizado.
BIBLIOGRAFÍA
http://www.tecquipment.com/Fluid-Mechanics/Pumps-Tubrines/H19.aspx}
http://es.wikipedia.org/wiki/Turbina_Pelton
http://es.wikipedia.org/wiki/Turbina_Pelton
