Una turbina hidráulica es una turbomáquina motora hidráulica, que aprovecha la energía de un fluido que pasa a través de ella para producir un movimiento de rotación que, transferido mediante un eje, mueve directamente una máquina o bien un generador que transforma la energía mecánica en eléctrica, así son el órgano fundamental de una central hidroeléctrica.
Son diversos los calculos en cuanto a turbinas hidraulicas se nos presentan. de acuerdo a las caracteristicas y a su aprovechamiento hidroelectrico podemos tambien resaltar directamente la potencia de el salto de agua de la misma.
Aunque está fuera de nuestro cometido la realización de todo planteamiento matemático sobre las turbinas hidráulicas, las cuales, previamente a ser instaladas en la central, han sido perfectamente calculadas, de acuerdo con las características y exigencias del aprovechamiento hidroeléctrico para el que son proyectadas, para lo que vamos a hacer referencia a una expresión que es de gran utilidad como lo es la potencia de una turbina hidráulica.
Tal concepto, depende directamente de la potencia del salto de agua, perteneciente a la turbina para la que se plantea el cálculo de la potencia útil presente en el eje del grupo.
Fórmulas:
Expresando la potencia de la turbina en CV tenemos:
P= (1000*Q*H)/75 *nt
en la que: P = potencia en CV.
Q = caudal en metros cúbicos por segundo (m3/s).
H = altura del salto en m.
nt = rendimiento de la turbina, en tanto por uno.
1000 = cantidad de litros de agua (o kg) en un m3.
75 = proviene de la equivalencia existente entre el CV y el kgm/s, como unidades de potencia.
Así: 75 kgm/s 1 CV
1000*Q*H kgm/s P
de donde:
P= (1000*Q*H)/75
Ampliando el cálculo al alternador, y considerando el rendimiento total nT, producto del rendimiento nt en la turbina por el rendimiento ha en el alternador tenemos:
P= (1000*Q*H)/75 *nT
donde: nT = nt + ne
Siendo 1 KW = 1’36 CV, la expresión de la potencia en KW es:
Pkw =(1000*Q*H) / 1’36*75 *nT
Los valores del rendimiento en la turbina oscilan entre 0’8 y 0’95, y en el alternador entre 0’92 y 0’98. en ambos casos dependen de las dimensiones de las máquinas, llegándose a valores de rendimiento total entre 0’8 y 0’92.
Si hacemos una estimación en la que nT0’9, obtenemos las siguientes fórmulas generalizadas, fáciles de recordar:
La potencia interna es la potencia suministrada por la turbina, descontando las pérdidas producto del rozamiento en elementos mecánicos. Esta se calcula sumando las pérdidas mecánicas a la potencia de salida, esto es:
La potencia interna de las turbinas hidraulicas son esas que se obtienen de esa misma turbina, para demostrar el calculo de esta potencia podemos utilizar la siguiente expresión:
P= 9,81 Hn.Qn (expresada en kw)
Donde:
Hn= Es la cabeza neta de diseño en metros
Q= es el caudal nominal expresado en m3/seg
n= Eficiencia de la turbina
También podemos calcular la potencia de la siguiente manera:
influye debido al rozamiento mecanico que sufre debido a la potencia y puede derivar en alterar el rendimiento final o total, por causa del rozamiento es que la potencia total se ve expresada es a la salida de la turbina.
Matematicamente se puede decir que el rendimiento es directamente proporcional a la potencia siendo este rendimiento adimensional, generando perdidas en el sistema...
Una turbina hidráulica es una turbomáquina motora hidráulica, que aprovecha la energía de un fluido que pasa a través de ella para producir un movimiento de rotación que, transferido mediante un eje, mueve directamente una máquina o bien un generador que transforma la energía mecánica en eléctrica, así son el órgano fundamental de una central hidroeléctrica.
ResponderEliminarVivas, se debe enfocar en el punto. La potencia internas en las turbinas hidraulicas.
EliminarSon diversos los calculos en cuanto a turbinas hidraulicas se nos presentan. de acuerdo a las caracteristicas y a su aprovechamiento hidroelectrico podemos tambien resaltar directamente la potencia de el salto de agua de la misma.
EliminarTomando en cuenta lo antes descrito tenemos:
P=1000*Q*H/75 x Nt
la potencia interna quedaria expresada en CV
EliminarAunque está fuera de nuestro cometido la realización de todo planteamiento matemático sobre las turbinas hidráulicas, las cuales, previamente a ser instaladas en la central, han sido perfectamente calculadas, de acuerdo con las características y exigencias del aprovechamiento hidroeléctrico para el que son proyectadas, para lo que vamos a hacer referencia a una expresión que es de gran utilidad como lo es la potencia de una turbina hidráulica.
ResponderEliminarTal concepto, depende directamente de la potencia del salto de agua, perteneciente a la turbina para la que se plantea el cálculo de la potencia útil presente en el eje del grupo.
Fórmulas:
Expresando la potencia de la turbina en CV tenemos:
P= (1000*Q*H)/75 *nt
en la que:
P = potencia en CV.
Q = caudal en metros cúbicos por segundo (m3/s).
H = altura del salto en m.
nt = rendimiento de la turbina, en tanto por uno.
1000 = cantidad de litros de agua (o kg) en un m3.
75 = proviene de la equivalencia existente entre el CV y el kgm/s, como unidades de potencia.
Así: 75 kgm/s 1 CV
1000*Q*H kgm/s P
de donde:
P= (1000*Q*H)/75
Ampliando el cálculo al alternador, y considerando el rendimiento total nT, producto del rendimiento nt en la turbina por el rendimiento ha en el alternador tenemos:
P= (1000*Q*H)/75 *nT
donde: nT = nt + ne
Siendo 1 KW = 1’36 CV, la expresión de la potencia en KW es:
Pkw =(1000*Q*H) / 1’36*75 *nT
Los valores del rendimiento en la turbina oscilan entre 0’8 y 0’95, y en el alternador entre 0’92 y 0’98. en ambos casos dependen de las dimensiones de las máquinas, llegándose a valores de rendimiento total entre 0’8 y 0’92.
Si hacemos una estimación en la que nT0’9, obtenemos las siguientes fórmulas generalizadas, fáciles de recordar:
P = 12*Q*H
Pkw = 9*Q*H
La potencia interna en las turbinas hidráulicas también se puede obtener a través de las potencias realmente cedidas en el rotor cuya formula es:
ResponderEliminarPi = p . g (Q - qe - qi) Ht
Donde:
p = potencia neta o efectiva
g = gravedad
Q = Caudal
qe - qi = perdidas internas y externas
Ht = altura teórica o util
La potencia interna es la potencia suministrada por la turbina, descontando las pérdidas producto del rozamiento en elementos mecánicos. Esta se calcula sumando las pérdidas mecánicas a la potencia de salida, esto es:
ResponderEliminarPot.i = Pot.s + Pot.s^r
La potencia interna de las turbinas hidraulicas son esas que se obtienen de esa misma turbina, para demostrar el calculo de esta potencia podemos utilizar la siguiente expresión:
ResponderEliminarP= 9,81 Hn.Qn (expresada en kw)
Donde:
Hn= Es la cabeza neta de diseño en metros
Q= es el caudal nominal expresado en m3/seg
n= Eficiencia de la turbina
También podemos calcular la potencia de la siguiente manera:
P=1000*Q*H/75 x Nt
Como puede influir la potencia interna de la turbina en el redimiento total de la misma???
ResponderEliminarproduce perdidas por todo el proceso interno al que se somete y por lo tanto baja su rendimiento
Eliminarinfluye debido al rozamiento mecanico que sufre debido a la potencia y puede derivar en alterar el rendimiento final o total, por causa del rozamiento es que la potencia total se ve expresada es a la salida de la turbina.
EliminarBien muchachos
EliminarCalculo de las turbinas según cada tipo:
ResponderEliminar*Turbina francis
p= &.Hn.Q.N/75
Turbina kaplan
en este tipo de turbinas la potencia aproximada debe estar estar 50-180000 (kw)
Turbina Pelton
Potencia en Kw
P= y.Q.Hnt
Potencia en caballos de vapor
p=y.Q.Hnt/75 (Cv)
produce perdidas por todo el proceso interno al que se somete y por lo tanto baja su rendimiento
ResponderEliminarMatematicamente se puede decir que el rendimiento es directamente proporcional a la potencia siendo este rendimiento adimensional, generando perdidas en el sistema...
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