PROB 1

Cuál será la altura de una represa sobre una turbina Pelton que es accionada por 3 toberas, cada una de 10,4 cm de diámetro. El caudal total es de 2,5 m3/s, el coeficiente de fricción de la tubería es de 0.01, la longitud 980 m. La energía potencial o carga estática actuando sobre la tobera es de 509 m (C v=0.97). Ignorar las pérdidas a la salida de la represa ¿Cuál es la potencia de los chorros?

PROB 2

En una turbina Francis con una altura de carga de 70 m y un caudal de 30 m3/s. Determinar la velocidad de rotación y el número de pares de polos del generador a utilizar, además calcular los diámetros del rotor, la altura del distribuidor. La turbina Francis tiene ns=260 y un rendimiento total del 88 %.

PROB 3

Una turbina Francis gira a 800 rpm y en ella entra un caudal de 1 m3/s. Los diámetro de entrada y salida son de 1m y 0.45m respectivamente, y las secciones de los alabes correspondientes de 0.14 m2 y 0.09 m2. El ángulo de salida del agua del distribuidor es de 15º, el ángulo de salida de la rueda 45º y el rendimiento manométrico de la turbina de 78%. Determinar

a) El salto neto b) El par c) La potencia sobre el ejed) Si la potencia baja en un 80% determinar el ángulo α1(Ref 4-1 E. Polo)

PROB 4

Una turbina Kaplan con ns = 460, N =70000 kw, H =36 m y 200 m3/s de caudal tiene un rotor de 5,7 m de diámetro, B=1,88 m, D0=6.15 m, dc=2.90 m, =60º , Calcular la velocidad tangencial para R =1.45 m , R =2.15 m , R =2.85 m. B) calcular el ángulo de la velocidad relativa del agua con la dirección tangencial, para los tres puntos indicados

PROB 6

Una turbina Pelton trabaja bajo una carga neta de 240 m; c1=0.98(2gHn)1/2, el diámetro del chorro es de 150 mm y el rodete de 180 cm, 2=15°, w2=0.7w1 y u1=0.45 c1. Calcular: La fuerza tangencial ejercida por el chorro sobre las cucharas, la potencia desarrollada por la turbina, rendimiento hidráulico de la turbina y si el rendimiento mecánico es 0.97 calcular el rendimiento total de la turbina.

PROB 7

Una turbina Pelton de un solo chorro se alimenta de un embalse cuyo nivel de agua se encuentra 300 m por encima del eje del chorro, a través de un conducto forzado de 6 km de longitud y 680 mm de diámetro interior. El coeficiente de rozamiento de la tubería es λ = 0.032. La velocidad periférica de los alabes es 0.47 la velocidad del chorro. El coeficiente de reducción de velocidad de entrada del agua en el rodete es 0.97. El ángulo α1 = 0º. Las cucharas desvían el chorro 170º, y la velocidad relativa del agua se reduce en un 15% a su paso por ellas. El chorro tiene un diámetro de 90 mm. El rendimiento mecánico de la turbina es 88%. Calcular:

a) La altura neta de la turbinab) La altura de Euler o altura útilc) El caudal

d) El rendimiento hidráulicoe) La potencia útil en el eje de la turbinaf) El rendimiento total de la turbina

PROB 8

Una turbina de acción tiene las siguientes características: Diámetro del rodete, 1800 mm; diámetro del chorro, 150 mm; velocidad del chorro, 120 m/s. Las cucharas debían el chorro un ángulo de 150º . Despréciese el rozamiento. Calcular el número de rpm de la turbina cuando la potencia de ésta es de 20000 CV.

PROB 9

Un rodete Pelton tiene un diámetro de 200 cm y un chorro de 150 mm de diámetro. La velocidad del chorro es de 89 m/s, 1=15; c1=(2gHn)1/2, Calcular: El par sobre el rodete para las velocidades de éste de 0, 20, 40, 60, 80 y 100 m/s. – Cual es la potencia de la turbina para las 6 velocidades anteriores.

PROB 10

El inyector de una turbina Pelton produce un chorro de 200 mm de diámetro, c1=0.98 (2gHn)1/2. El salto de la turbina es de 300 m. Diámetro del rodete 2500 mm 2=15° y m=98 %. Calcular rendimiento hidráulico y rendimiento total de la turbina.

PROB 11

El diámetro exterior de un rodete Kaplan es de 500 cm y el diámetro del cubo 200 cm gira a 100 rpm y el caudal es de 190 m3/s, d1c1u=60 m2/s, c2u=0 , =90 %. Calcular: 1, 2 y la potencia desarrollada por la turbina.

PROB 12

Una turbina Kaplan desarrolla una potencia de 12000 CV bajo un salto de 10 m, la velocidad tangencial a la entrada es 2 veces a la velocidad unitaria y la componente axial de la velocidad absoluta a la entrada es 0.6 de la velocidad unitaria. La relación del diámetro del cubo al diámetro exterior del rodete es de 0.45. Rendimiento 90 %. Calcular: El diámetro exterior del rodete, la velocidad de rotación y el número específico de velocidades.

PROB 13

El diámetro del rodete de una turbina Peltón es de 200 mm. La turbina gira a 375 rpm y la altura neta es de 60 m;

desarrolla una potencia al eje de 100 CV, u1=0 .45√2gHn , c1=0 .97√2 gHn El rendimiento total de la turbina es 80% . Calcular: El caudal; Diámetro del rodete; diámetro del chorro; Lectura del manómetro situado a la entrada del inyector.