MARCO TERICO-LABORATORIO 4

MEDICIN DE POTENCIA DE LA TURBINA FRANCISLa turbina Francis fue inventada por James B. Francis a finales del siglo XX. Es una turbina dereaccin, radial, de admisin totaly descarga axial con tubode aspiracin. La turbina Francis ha evolucionado mucho en el curso de este siglo, encontrando buena aplicacin en aprovechamientos hidrulicos de caractersticas muy variadas de carga y caudal, tal es as, que existen dichas turbinas con saltos de agua de 30metros, como tambin en saltos de 550 metros y a caudales que a veces alcanzan 200m3/s y otras de slo 10m3/s. Esta versatilidad ha hecho que esta turbina sea la ms generalizada en el mundo hasta estos momentos. Los rganos o componentes principales de la turbina son: Carcaza o caja espiral. Distribuidor o alabes directrices. Rodete mvil o rotor. Tubo de aspiracin.

El rodete o parte mvil de la turbina, constituido por un cierto nmero de paletas o alabes que, en este tipo de turbinas, tienen sus extremidades externas inferiores unidas por una corona que les envuelve; el nmero de alabes oscila, por lo general entre 16 y 21 y depende del tipo de construccin. Este rodete se construye de chapa de acero para las turbinas de pequea potencia y de fundicin para las de potencia medianay deacero colado para lasde gran potencia. Para regular el caudal que entra en el rodete, se utilizan las paletas directrices situadas en forma circular, y cuyo conjunto se denomina distribuidor. Cada una de las paletas directrices se mueve sobre un pivote, de tal forma que llegan a tocarse en la posicin de cerrado, en cuyo caso el caudal recibido por el rodete es mximo. El conjunto de paletas directrices del distribuidor se acciona por medio de un anillo mvil al que estn unidas todas las paletas directrices, y este anillo mvil, a su vez esta accionada por el regulador de velocidad de la turbina. El agua despus de pasar por el rodete, impulsando este y hacindolo girar, sale por un tubo que se denomina tubo de aspiracin el cual cumple un doble propsito:a)Utilizar la diferencia de niveles que existen entre el puntode salida de la turbinay el nivelagua a bajo, denominada altura esttica de succin.

b)Recuperar por su forma divergente parte de laenerga cintica que lleva el agua al salir de la turbina. La altura recuperada es denominada como altura dinmica de succin.

Podemos ver una seccin de la turbina Francis completa en la siguiente ilustracin:

DINAMMETROS MECNICOS A FRICCIN

El freno de friccin mecnico por zapata y tambor fue el primero en ser utilizado, es llamado Freno de Prony. El principio de este mecanismo era el de medir la fuerza de friccin que se ejerca con el freno al eje del motor. Para medir el torque se tena en cuenta la longitud del brazo del freno.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICASTURBINA FRANCIS (2008). Manual de turbinas_CABALLANO

POTENCIASe define la potencia en general, como el trabajo desarrollado en la unidad de tiempo.

P = = = F x v

1 CV = 0,736 kW 1kW = 1,36 CV 100 kW (136 CV)

Potencia terica o trmicaSe denomina as a la potencia que el motor podra desarrollar si se transformase en trabajo til todo el calor que se desprende de la combustin, es decir si no existiesen prdidas de ninguna clase por escapes, rozamientos, transmisiones, etc.

Potencia indicadaComo expresa su nombre, es la que corresponde al trabajo que recibe realmente la cabeza del pistn.Pi = Pt P(prdida por refrigeracin)

Potencia efectiva, eficaz, real, especfica o al frenoEs la potencia que el motor puede proporcionar a la salida del cigueal, es decir la que tendramos disponible para mover una mquina si se acoplase directamente al cigenal. Es menor que la indicada, ya que el propio motor consume potencia en el rozamiento del pistn y para mover sus propios rganos y sistemas auxiliares, como el ventilador, alternador, bombas diversas etc., de tal forma que:Pe = Pi P(absorbida por los rozamientos)

Cuando la potencia efectiva se refiere al litro de cilindrada se denomina potencia especfica.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICASPROCEDIMIENTOS COES (2010). Manual de motoresPLANMETRO

Para los casos en los que se necesita calcular superficies irregulares o en perspectiva, como mapas o manchas la geometra clsica o incluso la geometra analtica no son suficientes y no prestan mayor utilidad. Por ello es necesario recurrir a una herramienta de medicin especfica para tal fin, el planmetro es una buena y fcil alternativa.

El planmetro fue inventado en 1886 por el Capitn dans H. Prytz, realizada por el Ingeniero del Instituto Geogrfico Espaol, D. Jos Ma Manter, el planmetro es un instrumento que da el rea comprendida dentro de lneas cuando la punta del mismo recorre el contorno, moviendo la punta trazadora (o la lente) por el contorno de la figura, el rea de sta se puede leer directamente sobre la rueda medidora y su indicador.

Consta de las siguientes partes: Un polo que se fija en su posicin sobre el papel con una aguja fina. Un brazo polar, el cual se pivotea en un extremo sobre el polo y sobre el otro en la unidad integradora, Un brazo trazador (que puede ser de longitud fija o variable) unido en un extremo a la unidad integradora y que en el otro extremo presenta el punto trazador o trazador ptico. Una unidad de medicin que consta de un disco integrador de acero endurecido sobre pivotes, Conectado al eje del disco, est un tambor primario dividido en 100 para obtener lecturas de /1000 de revolucin del disco integrador mediante una marca de ndice o un vernier sobre un tambor opuesto. Otro indicador proporciona el nmero de revoluciones completas del disco.

La manera ms recomendable de utilizar un planmetro es con el polo fuera de la figura por medirse, el procedimiento para medir cualquier rea es el siguiente:1) Colocar el polo fuera del rea en tal posicin que el punto trazador alcance cualquier parte del permetro.2) Leer el vernier con el punto trazador sobre un punto conocido en el permetro.3) Mover el punto trazador en el sentido de las manecillas del reloj alrededor del permetro hasta el punto conocido y leer de nuevo el vernier.4) La diferencia entre las dos lecturas, multiplicado por el factor de escala, proporciona el rea.l rea se calcula segn la ecuacin: A = K . L

Donde: A = reaK = escala del mapaL = lecturas del promedio con el planmetro, de la figura cuya rea se desea conocer5) Repetir el procedimiento hasta obtener 3 valores consistentes y considerar la media de stos.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICASMECNICA DE TALLER (2008). Editorial Cultural_Espaa

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