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  • Pregunta: Old MathJax webview En una nueva hidroeléctrica se desea instalar una turbina tipo Francis; la cual tiene un rotor de 60 cm de diámetro externo y un ancho de álabe a la entrada de 6 cm. El diámetro interno es de 45 cm y el ancho del álabe a la salda es de 8 cm. Debido al espesor de los álabes el

    Old MathJax webview

    En una nueva hidroeléctrica se desea instalar una turbina tipo
    Francis; la cual tiene un rotor de 60 cm de diámetro externo y un ancho de álabe a la entrada
    de 6 cm. El diámetro interno es de 45 cm y el ancho del álabe a la salda es de 8 cm. Debido
    al espesor de los álabes el área periférica por donde pasa el flujo se reduce un 5%. Para
    alcanzar la velocidad de operación los álabes guía a la entrada se colocan con un ángulo de
    22o
    . Mientras que los ángulos de los álabes de la turbina tienen un ángulo de entrada de
    80o
    y un ángulo de salida de 25o
    . La altura de la superficie de la represa es de 60 m. Las
    pérdidas por conducción son del 10%. La eficiencia mecánica de la turbina es del 95%.
    Calcular la eficiencia hidráulica y la potencia de la turbina.

    student submitted image, transcription available below

    Problem 1 (35 points). In a new hydroelectric plant you want to install a turbine type
    Francis; which has a 60 cm external diameter rotor and a blade width at the inlet
    6 cm. The internal diameter is 45 cm and the width of the blade at the outlet is 8 cm. Due
    at the thickness of the blades, the peripheral area through which the flow passes is reduced by 5%. For
    to reach operating speed the guide vanes at the entrance are positioned at an angle of
    22nd
    . While the turbine blade angles have an entry angle of
    80o
    and a departure angle of 25o
    . The height of the surface of the dam is 60 m. The
    conduction losses are 10%. The mechanical efficiency of the turbine is 95%.
    Calculate the hydraulic efficiency and the power of the turbine.

    Problem 2 (30 points). To generate a power of 7.5 MW, a turbine type
    Kaplan installed under a net load of 6 m. The turbine has the following parameters of
    design: Cu = 2.05 (peripheral velocity coefficient), Cv = 0.66 (velocity coefficient of
    flow), 90% total efficiency, 95% hydraulic efficiency and a diameter ratio of
    Dh / Dt = 1/3. Calculate (a) Dh and Dt, (b) Specific speed, (c) the angle of the guide vanes,
    (d) the angle of the blades at the inlet.

    Problem 3 (35 points). A Pelton turbine is designed to generate a power of
    13.5 MW for a load of 820 m and operates at a speed of 600 rpm. If the coefficient of
    flow velocity is Cv = 0.98 and the relationship between the diameter of the turbine and the diameter of the
    jet is D / d = 16. Calculate (a) Turbine operating flow, (b) the diameter of the jet,
    (c) the diameter of the turbine (d) the number of jets that the turbine must have. Turbine
    has a total efficiency of 85%

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    Esta es la mejor manera de resolver el problema.
    Solución

    According to the Chegg's Honor Code we as experts are allowed to solve only 1 question (Pelton wheel) . You have 3 different problems. Given:-  P = 13.5 MW, N…

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Texto de la transcripción de la imagen:
Problema 1(35 puntos). En una nueva hidroeléctrica se desea instalar una turbina tipo Francis; la cual tiene un rotor de 60 cm de diámetro externo y un ancho de álabe a la entrada de 6 cm. El diámetro interno es de 45 cm y el ancho del álabe a la salda es de 8 cm. Debido al espesor de los álabes el área periférica por donde pasa el flujo se reduce un 5%. Para alcanzar la velocidad de operación los álabes guía a la entrada se colocan con un ángulo de 22º. Mientras que los ángulos de los álabes de la turbina tienen un ángulo de entrada de 80º y un ángulo de salida de 25º. La altura de la superficie de la represa es de 60 m. Las pérdidas por conducción son del 10%. La eficiencia mecánica de la turbina es del 95%. Calcular la eficiencia hidráulica y la potencia de la turbina. Problema 2(30 puntos). Para generara una potencia de 7.5 MW se emplea una turbina tipo Kaplan instalada bajo una carga neta de 6 m. La turbina tiene los siguientes parámetros de diseño: Cu = 2.05 (coeficiente de velocidad periférica), Cv = 0.66 (coeficiente de velocidad de flujo), eficiencia total de 90%, eficiencia hidráulica de 95% y una relación de diámetros de Dh/Dt = 1/3. Calcular (a) Dh y Dt, (b) Velocidad específica, (c) el ángulo de los álabes guía, (d) el ángulo de los álabes a la entrada. Problema 3(35 puntos). Una turbina Pelton está diseñada para generar una potencia de 13.5 MW para una carga de 820 m y opera a una velocidad de 600 rpm. Si el coeficiente de velocidad del flujo es Cv = 0.98 y la relación entre el diámetro de la turbina y el diámetro del chorro es D/d = 16. Calcular (a) Caudal de operación de la turbina, (b) el diámetro del chorro, (c) el diámetro de la turbina (d) el número de chorros que debe tener la turbina. La turbina tiene una eficiencia total de 85 %.