Diseño de Turbina Francis

FACULT FACULTA AD DE CIENCIAS CIEN CIAS FÍSICAS F ÍSICAS ESCUELA PROFESIONAL PROFESIONAL DE ING. MECÁNICA DE FLUIDOS

CENTRALES HIDROELÉCTRICA TEMA

: DISEÑO DE UNA TURBINA FRANCIS

PROFESOR

: Ing. Arambulo Arambulo Manriu!" Migu!l Ern!#$o

ALUMNOS

: Mallui San$o#" Cri#$%ian &%o#!'

C(DIGO

: )*)+*),-

*)/

DISEÑO DE TURBINA FRANCIS Las turbinas Francis son turbinas hidráulicas qu hidráulicas qu s !udn dis"ar !ara un a#!lio ran$o d saltos % caudals& sindo ca!acs d o!rar n ran$os d dsni'l qu 'an d los dos #tros hasta 'arios cintos d #tros( Esto& )unto con su alta *icincia& ha hcho qu st ti!o d turbina sa l #ás a#!lia#nt usado n l #undo& !rinci!al#nt !ara la !roducci+n d nr$,a l-ctrica n l-ctrica n cntrals cntrals hidrol-ctricas( hidrol-ctricas( TURBINAS FRANCIS o!ra con 'alors d car$as H d d #dias % $astos Qd #dios

Una clasi*icaci+n dl ti!o d turbina stá dada utili.ando la !otncia n C/ n la cuaci+n 0(1 % los ran$os son2 34 ≤ N s ≤ 534 67448

TURBINAS FRANCIS

9ara las Francis s !udn tnr d #anra a!ro:i#ada los si$uints ran$os2 LENTA NOR=AL R?9IDA

34 ≤ 134 ≤ >34 ≤

N s N s N s

; 134 ; >34 ≤ 534

D1 < D58 6 D D1 ≅ D58 6 D D1 ; D58 6 D

N s con !otncia n @8 /locidad s!c,*ica 6 N

) d H ( s o r t e m n e o ñ e s i d e d a g r a C

/locidad s!c,*ica 6 N s8

FIURA 0(1(> Turbinas Francis( Incr#nto d la 'locidad s!c,*ica !ara una car$a dada& n *unci+n dl !riodo d dis"o( La 'locidad s!c,*ica 6 N s8 con !otncia n @( 6R*rncia >8

La *i$ura 0(1(5 !ara turbinas d racci+n Francis % a!lan #ustra las tndncias :!ri#ntals !ara slccionar l ran$o d la 'locidad s!c,*ica& s$n l critrio dl U(S(B(R(& R*rncia 1 dond la 'locidad s!c,*ica stá :!rsada n l sist#a #-trico con la !otncia n C/ as, co#o n unidads in$lsas con !otncia n (9( UNIDADES =GTRICAS UNIDADES INLESAS

N' s

H d

6 N' s 8 unidads #-tricas con !otncia n C/ 6 N' s 8 unidads in$lsas con !otncia n (9(

FIURA 0(1(5 Car$a d dis"o H /locidad s!c,*ica& critrio U(S(B(R( 9ara turbinas d racci+n Francis % a!lan 6R*rncia 18

A continuaci+n s !rsnta co#o s dtr#inan las di#nsions corrs!ondints a la turbina& d un #odo a!ro:i#ado con ábacos obtnidos dl análisis d 'arias unidads *abricadas n l #undo( Ta#bi-n s !udn consultar las rco#ndacions dl U(S(B(R(& !ro s con'nint n !ri#ra instancia to#ar n cunta las d los *abricants % #!rsas d dis"o % consultor,a( 10.1 Elementos constitutivos de las turbinas de reacción Francis.

En las *i$uras 14(> s indican& d acurdo a la nu#raci+n corrs!ondint& cuatro d los !rinci!als l#ntos d las turbinas Francis( 1( CARCAA O CARACOL( S$n las di#nsions d la turbina s constru%n d acro& concrto ar#ado solo o con ca#isa d acro( Su *unci+n !rinci!al s la d trans*or#ar la nr$,a d !rsi+n n nr$,a cin-tica % cubrir las !arts intrnas d la turbina co#o l distribuidor % l rodt( 9udn tnr !qu"os álabs di*usors o sr s+lo ti!o 'oluta(

>( DISTRIBUIDOR( El di*usor d la carca.a % los álabs #+'ils dl distribuidor diri$n l a$ua al rodt con un #,ni#o d !-rdidas % trans*or#an la nr$,a d !rsi+n n nr$,a cin-tica( La #o'ilidad d los álabs dl distribuidor !r#it au#ntar o rducir l caudal Q d ntrada al rodt& d acurdo a la d#anda d !otncia& o!rando co#o uno o 'arios chi*lons( 9or )#!lo& cuando s d#anda #a%or !otncia& los álabs dl distribuidor s abrn !ara ad#itir l !aso d #a%or caudal Q % n l caso contrario& s cirran cuando ha% una #nor d#anda o rcha.o d car$a( 5( RODETE( Es l l#nto !rinci!al d la turbina& dond s trans*or#a la nr$,a cin-tica n nr$,a #cánica % s la !i.a qu $ira a la #is#a 'locidad d rotaci+n s,ncrona N' aco!lado al rotor dl $nrador #diant la *lcha( 7( TUBO DE AS9IRACIJN O SUCCIJN( Está conctado a la salida d la turbina % n su !art *inal inicia la conducci+n hacia la dscar$a o ds*o$u( S l lla#a tubo d as!iraci+n !orqu cra una d!rsi+n a la salida dl rodt % tin dos *uncions !rinci!als& la !ri#ra rcu!rar la nr$,a cin-tica dl a$ua % la s$unda trans*or#arla n nr$,a d !rsi+n % !osici+n& !ara conducir l $asto turbinado hacia l ds*o$u& l cual !ud star a !i d !rsa o n instalacions subtrránas 6a$uas dba)o d tnls con lon$ituds considrabls8( nral#nt s constru%n d acro o concrto ar#ado con o sin blinda) 6ca#isa d r*ur.o d acro8(

F 6 R

10.3 Dimensiones de las turbinas Francis

9ara di#nsionar n *or#a !rli#inar % $nral a los l#ntos d la turbina& s #!lan las *uncions d corrlaci+n obtnidas !or l !rocdi#into d r$rsi+n& !ublicado n la R*rncia > 6R'ista atr 9oKr and Da# Construction& d a$osto d 10M8& n dond s anali.an los datos d las turbinas qu s han construido n l #undo hasta los a"os stntas( Ta#bi-n s hacn al$unas rco#ndacions dadas !or la R*rncia 1 6U(S(B(R(8( Las :!rsions stán dadas co#o *unci+n dl DI?=ETRO DE DESCARA D5& :!rsado n #tros % d la 'locidad s!c,*ica Ns& n sist#a #-trico con !otncia n @( 9ara turbinas *abricadas n los lti#os a"os& a#bas r*rncias !r#itn conocr las rco#ndacions #ás i#!ortants& ntr las qu dstacan !otncias cada '. #a%ors& con l !ro!+sito d tnr #nos unidads instaladas % #nor costo d instalacions n cntrals d st ti!o( 10.3.1 Tamaño del rodete

Las l%s d si#ilitud a!licadas a turbinas hidráulicas #ustran qu con la #is#a 'locidad s!c,*ica& l co*icint d 'locidad !ri*-rica φ !r#anc constant % stá d*inido !or 4(3

φ =U 6>$ H d 8

14(5(1

dond U

s la 'locidad tan$ncial % φs !ud calcular co#o φ

dond

= D5

N  π  M4

> g H d

14(5(>

D5 diá#tro d dscar$a dl rodt n # N’ 'locidad d rotaci+n s,ncrona n r!# H d car$a nta d dis"o n #

La ra.+n d 'ariaci+n dl co*icint d 'locidad !ri*-rica φ con rs!cto a la 'locidad s!c,*ica N s s #ustra n la *i$ura 14(M& cu%a *unci+n d intr!olaci+n s H5

φ =4(51 P >(3 ×14 N s

14(5(5

% l 'alor dl diá#tro d dscar$a D5 s D5 =Q7(3 φ

H d  N 

14(5(7

TURBINAS FRANCIS DIMENSIONES DEL RODETE

) φ ( " C I

R E ! I R E 

D " D I C O L E # E D E T N E I C I ! E O C

/ELOCIDAD ES9ECFICA 6 N s8

FIURA 14(M /locidad s!c,*ica H Co*icint d 'locidad !ri*-rica d una turbina ti!o Francis& con N s$ unidads n sist#a #-trico % !otncia n @ 6R*rncia >8

Las *uncions d intr!olaci+n s #ustran n la *i$ura 14(0 % las otras di#nsions dl rodt n la *i$ura 14(Q(

TURBINAS FRANCIS DIMENSIONES DEL RODETE

E T E D O R ) L % E D S E N O I S D N E E D M I & D (


FIURA 14(0 /locidad s!c,*ica H Di#nsions dl rodt d una turbina ti!o Francis( /locidad s!c,*ica con unidads n sist#a #-trico % !otncia n @

FIURA 14(Q Di#nsions dl rodt d una turbina ti!o Francis 6R*rncia >8

A continuaci+n s !rsntan las :!rsions rs!cti'as n *unci+n d N s % D5 2 Diá#tro d ntrada 6 D18

D1N D5

 4(7 P 7(3  N s

Diá#tro #dio 6 D>8

D>N D5

 1  64(M P 4(4445Q N s8

Distancia d D1 al ) dl distribuidor

H 1N D5

 4(47 P 4(444>3 N s

Distancia dl ) dl distribuidor a D5

H >N D5

 −4(43 P 7>  N s  Si 34 < N s ≤114

H >N D5  1 N 65(1M T4(4415 N s8 E Si 114 < N s ≤534

10.3.2 Tamaño de la carcaza o caracol

Las !rinci!als di#nsions d la carca.a s indican n las *i$uras 14(& 14(14 % 14(11& stas di#nsions !rli#inars s co#!robarán !ara las si$uints condicions2 

La 'locidad dl a$ua a la ntrada d la carca.a srá #e =4(>> 6>$ H d8 4(3& !ro n nin$n caso #a%or d 14(0 #s(



El diá#tro d ntrada srá #nor o i$ual qu l d la tubr,a a !rsi+n(



La 'locidad tan$ncial n sccions sucsi'as !r#anc constant(

Las *uncions d intr!olaci+n s #ustran n las $rá*icas 14( % 14(14

) % D E D & ( " ' " C R " C S E N O I S N E M I D


) % D E D & ( " ' " C R " C S E N O I S N E M I D

/ELOCIDAD ES9ECFICA 6Ns 8

FIURAS 14( % 14(14 /locidad s!c,*ica H Di#nsions A& B& C& D& E& F& & & I& L % = d la carca.a d una turbina ti!o Francis( /locidad s!c,*ica con unidads n sist#a #-trico % !otncia n @ 6R*rncia >8

A continuaci+n s !rsntan las :!rsions rs!cti'as n *unci+n d N s % D5 2 " N D5

 1(> 1(3M  N s

) N D5

4(Q P M(3  N s

( N D5

 1(1 P 37(Q  N s

H N D5

4(0 P Q1(03  N s

C  D5  1(5> P 7L(>3 N N s

I * D5

 4(1 P 4(444M3 N s

D N D5

 1(34 P 7Q(Q  N s

L  D5

 4(QQ P 4(4447 N s

E N D5

 4(LQ P M5(M4 N N s

M N D5

 4(M4 P 4(444413 N N s

! N D5

 1 P 151(7  N s

V las di#nsions s indican n la *i$ura 14(11(

FIURA 14(11 Di#nsions d la carca.a A& B& C& D& E& F& & & I& L % =& d una turbina ti!o Francis 6R*rncia >8

10.3.3 Tamaño del tubo de aspiración

El ta#a"o dl tubo d as!iraci+n stá dircta#nt dtr#inado !or l ta#a"o dl rodt& a#bos tinn n co#n EL DI?=ETRO D5 % la 'locidad absoluta n su scci+n d ntrada& la cual corrs!ond a!ro:i#ada#nt con la 'locidad d dscar$a dl rodt( En la *i$ura 14(1> s #ustran las $rá*icas d las *uncions d intr!olaci+n& % n la *i$ura 14(15& las di#nsions #ás i#!ortants dl tubo d as!iraci+n& as, co#o l inicio 6i(t(a(8 % l *ondo 6*(t(a(8 dl #is#o !ara una turbina ti!o Francis( La di*rncia ntr stos ni'ls stá dada !or l 'alor d N s d acurdo a la no#nclatura d la *i$ura( Est 'alor s #u% i#!ortant& %a qu dada su $ran #a$nitud a*cta considrabl#nt al 'olu#n d :ca'aci+n !ara instalar la turbina % los ni'ls n l ds*o$u qu !udn !ro'ocar ca'itaci+n co#o s 'rá n l ca!,tulo 11(

) % D E D & ( " ' " C R " C " L E D S E N O I S N E M I D


) % D E D & ( " ' " C R " C " L E D S E N O I S N E M I D


FIURA 14(1> /locidad s!c,*ica H Di#nsions d N& O& 9& W& R& S& T& U& / %  dl tubo d as!iraci+n d una turbina ti!o Francis( /locidad s!c,*ica con unidads n sist#a #-trico % !otncia n @ 6R*rncia >8

i(t(a

*(t(a

FIURA 14(15 Di#nsions dl tubo d as!iraci+n d una turbina ti!o Francis 6R*rncia >8

A continuaci+n s !rsntan las :!rsions rs!cti'as n *unci+n d N s % D5 2 N  D5

 1(37 P >45(3  N s

S * D5

 N s  6(>Q P 4(>3 N s8

O N D5

 4(Q5 P 174(0  N s

T * D5

 1(34 P 4(4441 N s

 * D5

 1(50 4(4443M  N s

U N D5

 4(31 P 4(4440 N s

Q N D5

 4(3Q P >>(M  N s

#  D5

R  D5

 1(M 4(4415  N s

  D5 

S

1(14 P 35(0  N s >(M5 P 55(Q  N s

EJE!"#

1( Datos hidronr$-ticos dl a!ro'cha#into 9rinci!als l'acions % ni'ls El'aci+n d la corona d la !rsa El'aci+n dl NA=E El'aci+n dl NA=O El'aci+n dl NA=INO Ni'l #á:i#o n l ds*o$u 6traba)ando todas las unidads Q#a:8 Ni'l #dio n l ds*o$u Ni'l #,ni#o n l ds*o$u 6traba)ando s+lo una unidad W#in8 Nivel m$s %recuente en el des%o&ue Nivel m$s %recuente en el embalse

>54(44 #sn# >>0(44 #sn# >10(44 #sn# 1M(44 #sn# 0>(44 #sn# 04(44 #sn# MQ(44 #sn# '(.30 msnm 20).'0 msnm

9rinci!als ca!acidads dl al#acna#into Ca!acidad al NA=E Ca!acidad al NA=O Ca!acidad al NA=INO Ca!acidad til Ca!acidad !ara r$ulaci+n d a'nidas Ca!acidad #urta

M

5

M

5

M 344 X 14 # 3 M44 X 14M #5 5 M44 X 14M #5 > 444 X 14M #5 M 44X 14 #5 M 5 5 M44 X 14 #

Otros datos hidrol+$icos Escurri#into #dio anual Escurri#into #dio anual a!ro'chado asto #dio anual a!ro'chado Y d a!ro'cha#into d los scurri#intos Drra# #dio anual E'a!oraci+n #dia anual

0 5M5 X 14 # M 0 4MX 14 #5 >>7(0M #5 M(4 >3M X 14M #5 M

5

5Q X 14 #

Datos d nr$,a % !otncia nraci+n #dia anual Factor d !lanta d dis"o Ca!acidad instalada Car$a bruta #dia 6stática8 9-rdidas d car$a n la conducci+n 6su!ustas !ara !rdis"o8 E*icincia dl $nrador η )

Constant dl al#acna#into  N#ro d unidads A"o d *abricaci+n T#!ratura dl a$ua n l ds*o$u /locidad dl a$ua n l ds*o$u 9-rdidas dl tubo d as!iraci+n al ds*o$u

# 5

>

>

>( 9rocdi#into d cálculo

g

Con los datos antriors s inicia l cálculo a !artir d las cuacions >(1 % 5(1 qu !r#itn obtnr la !otncia #dia % la !otncia instalada co#o s #ustra a continuaci+n2 La !otncia #dia dis!onibl n los borns d los trans*or#adors s Potencia media = Generación media anual Número de horas del año

9otncia #dia 

> >37444 =>30(5 = Q 0M4

La !otncia instalada n la cntral s la !otncia no#inal total n $nradors

9otncia instalada 

Potencia media Factor de planta

9otncia instalada 

>30(5 4(>3

 1 4>(> =

Co#o n la !lanta hidrol-ctrica s instalarán 1 454 =& s dis"ará !ara qu o!r co#o !lanta d !icos& n la qu s rquir ntr$u al sist#a !otncia alta n lu$ar d $nraci+n bas s considran 7(4 unidads turbo$nradoras& cada una con su obra d to#a % conducci+n a !rsi+n( D la cuaci+n 3(1 la !otncia d cada turbina considrando la *icincia dl $nrador d 4(Q % +  1(4& s tin

D la cuaci+n d la nr$,a con la car$a stática qu s tin ntr los ni'ls #ás *rcunts n l #bals % n l ds*o$u& to#ando n cunta las !-rdidas n la conducci+n co#o ,- >(4 # % la car$a d 'locidad n l ds*o$u !ara . 4(4 n st caso& la car$a nta d dis"o H d s

En l caso d qu no s ha%a rali.ado un *unciona#into d 'aso % no s cunt con la cur'a d $astos dl r,o n l ds*o$u& los ni'ls #ás *rcunts s !udn sustituir !or l NA=O % l ni'l #dio n l ds*o$u( Ta#bi-n s i#!ortant dstacar& qu si la 'locidad n l ds*o$u tu'ira un 'alor dl ordn d 7 #s& la car$a d 'locidad sr,a dl ordn d # des/ >  > g 1(4 # * lo qu a*cta a la car$a d dis"o H d % n conscuncia al caudal turbinado Qd * lo qu s #ustra a continuaci+n n la :!rsi+n 3(> !ara la car$a calculada H d  157 # % una *icincia d la turbina η  QY& t

l caudal s Q = d

>M5 444 ×1444  >>3 # 5s 4(Q ×1 444 ×157 L×(Q1

5( Ti!o d turbina Los !ará#tros !ara d*inir l ti!o d turbina son la car$a d dis"o % l $asto d dis"o H d  157 #

% Qd  >>3 #5s

Con stos 'alors d la *i$ura 3(1& s obsr'a qu l ti!o d turbina s Francis d i$ual #anra con los !ará#tros  d % H d n la *i$ura 15(1 s co#!ruba qu stá dntro dl ran$o d las turbinas Francis(

7( Caractr,sticas d las unidads slccionadas /locidad s!c,*ica( Con las :!rsions dl a!artado 0(1 % la *i$ura 0(1(1 % d acurdo al a"o d *abricaci+n n st caso 104& la N0 s s −4(M>3

N0 s

 5704 X

H d

 5704 X 157H4(M>3 N0 s  1M>(31 N0 s

9ara st ran$o d 'locidad s!c,*ica corrs!ond un 'alor d la 'locidad d rotaci+n d N0

 N s H d 1(>3 6@8 H4(3

 1M>(31 : 1571(>3 6>M5 4448 H4(3 N0  177(70 r!# N0

N#ro d !olos % 'locidad d rotaci+n s,ncrona D acurdo a las :!rsions Q(> % Q(5 l n#ro d !olos s N ′=

1>4 X *rcuncia n#ro d !olos dl $nrador

No( 9o( 

1>4 X M4 = 7(Q 177(70

9ara dcidir l n#ro d !olos adcuados -st db sr #lti!lo d cuatro& n st caso !ud sr 7Q o 3>& aqu, s db hacr una r'isi+n d la 'ariaci+n d car$a hidráulica( R'isi+n d la 'ariaci+n d car$a hidráulica sobr la turbina( H #in  1M 0> >  1>> #

Dond Ni'l #,ni#o d o!raci+n 6NA=INO8  1M(44 #sn# Ni'l #á:i#o dl ds*o$u 6dscar$ando todas las unidads8 ≐ 0> #sn# 9-rdidas d nr$,a ≐ > #

H #in

=

1>>

=4(L1

H

 H #in =1Y H d

157

d

Car$a #á:i#a sobr la turbina Ni'l #á:i#o d o!raci+n 6NA=O8  >10(44 #sn# Ni'l #,ni#o n l ds*o$u 6traba)ando una unidad8  M(44 # Considrando qu la unidad o!ra con un $asto #a%or al d dis"o 6d las cur'as caractr,sticas8( H

#a:

H d

=

17M

=1(4L

157

 H #a: =14Y H d

En al$unos casos l ni'l #á:i#o d o!raci+n n l #bals s #u% crcano al NA=E >>0(44 #sn# % l ds*o$u #,ni#o stá n la MQ(44 #sn# con lo qu la car$a #á:i#a H #a: au#ntar,a a 130 # % l !orcnta) sr,a d 1(10 #ucho #a%or qu la antrior(

9ara cualquir condici+n& n st caso la 'ariaci+n d las car$as sobr la turbina :cd l 14Y& !or lo qu s rto#ará la 'locidad d rotaci+n #ás ba)a lo qu i#!lica qu l n#ro d !olos dl $nrador a slccionar sa l #a%or s dcir 3>& con lo qu la 'locidad d rotaci+n s,ncrona d la :!rsi+n Q(> s

N  =

1>4 / No(9o(

1>4:M4 () 1>4 ×M4

=

3>

15Q(7M r!#

Rcalculando la 'locidad s!c,*ica d la turbina d acurdo a la :!rsi+n 0(1 s tin 4(3

N s =15Q(7M 6>M5 4448

X 157H1(>3

N s =133(03 unidads 6@8 N s =1Q1(44 unidads 6C/8

5. Funciona#into d la turbina

9ara car$a #,ni#a H #in =4(1 H d & 'r las *i$uras (5 % (7 !ara

N s  133(03 6@8

9ot( #,n  4(QM  d 6Con álabs total#nt abirtos8 Q#,n  4(7 Qd η  4(Q7 t

H #in



9ot( #,n 

4(1 X 157  1>1( # 4(QM X >M5  >>M(> =

5  4(7 X >>3  >11(3 # s

Q#,n

9ot( #,n  4(Q7 ×1444 ×>11(3 1>>× (×Q1 =>>M(> = 1444 ×1444

9ara car$a #á:i#aE H #á:  1(4L H d H #á:

 1(4 X 157  17M(4 #

D las #is#as *i$uras  d

6Con álabs total#nt abirtos8 9ot( #á:  1(17  d

9ot( #á:  >(Q =

Q#á:  1(43Q Qd η  4(Q00

Q#á:

 >5Q #5s

t

9ot( #á:  4(Q00 ×1444 ×17M

>5Q× L(×Q1

1444 ×1444

=>Q(Q =

Rsu#n dl *unciona#into Car$a nta # H d  157 H #á:  17M H #,n  1>>

Ca!acidad = >M5 >Q(Q >>M(>

Basto 5 # Ns

>>3 >5Q >11(3

E*ic( Y Q Q0(0 Q(7

A!rtura álabs Y 144 144 144

  d Y 144 14 1

M( 9rinci!als di#nsions 6n #tros8( Ta#a"o dl Rodt2 El co*icint d 'locidad !ri*-rica( D las cuacions 14(5(5 % 14(5(7& con N s calculado con la !otncia n @& s tin N s

 133(03 φ 

4(51 P >(3 ×14H5 N s φ 

D5

 Q7(3 φ

 N D5  Q7(3 X 4(M7 157 15Q(7M  D5  7(3 #

H d

4(MLL7 % l diá#tro d dscar$a D5

Las di#nsions dl rodt& d la carca.a % dl tubo d as!iraci+n s calculan con las :!rsions dl a!artado 14(5(1& n *unci+n d los 'alors arriba calculados d N s  133(03 % D5  7(3 #( 9ara l rodt s tin  164(M P4(4445Q X 133(038  4(Q1> D1 N D5  4(7 P 7(3  133(03  1(44M0 H 1 N D5  4(47 P 4(444>3 X 133(038  4(15> H > N D5  1  65(1M 4(4415 X 133(038  4(55Q1 D> N D5

 7(Q3 # D1  3(44 # M  4(M3 # H >  1(04 # D>

En la carca.a 1(> 1(3M  133(03  1(4077 "  3(54 # (  0(>4 # ( N D5  1(1 P 37(Q  133(03 S 1(731 C N D5  1(5> P 7(>3  133(03  1(M5M> C  Q(14 # D N D5  1(34 P 7Q(Q  133(03  1(Q155 D  (44 # E  M(4 # E N D5  4(Q P M5(M  133(03  1(5QQ5 !  (13 # ! * D5  1 P 151(7  133(03  1(Q750 )  D5  4(Q P M(3  133(03  1(34M )  0(34 # H  D5  4(0 P Q1(03  133(03  1(517 H  M(34 # I  D5  4(1 P 4(444M3 : 133(03  4(>41> I  1(44 # L  D5  4(QQ P 4(4447 X 133(03  4(3M5 L  7(04 # M  5(44 # M N D5  4(M P 4(444413 X 133(03  4(M4>5 " N D5 

V las di#nsions dl tubo d as!iraci+n N  D5  1(37 P >45(3  133(03

 >(Q7MM N  17(14 # 6*(t(a(8 O  D5  4(Q5 P174(0  133(03  1(0557   D5  1(50 4(4443M X 133(03  1(>Q> W  Q(M4 # 9  M(53 # Q N D5  4(3Q P >>(M  133(03  4(0>31 W  5(M4 # R N D5  1(M 4(4415  133(03 1(M4 R  0(4 # S  D5  133(03  6(>Q P 4(>3 : 133(038  3(>31M S  >M(44 # T  D5  1(34 P 4(4441 X 133(03  1(3>M T  1  D5  4(31 P 4(4440 X 133(03  4(M14 0(M .  D5 =1(14 P 35(0  133(03  1(777Q 4#   D5  >(M5 P 55(Q  133(03  1  >(Q704 5(4 3# . 0(13 #   17(1 4# S

0( Altura d as!iraci+n D las :!rsions 11(13& 11(1M % los 'alors d !rsi+n at#os*-rica& d 'a!ori.aci+n& dl co*icint d Tho#a % la car$a d dis"o d la turbina& s tin 

 Hs P H >

9ara la altitud n l ds*o$u

Hs  ,2  ,. Z H d ≐ MQ #sn#

Si s considra la t#!ratura dl a$ua >>[C V l co*icint d ca'itaci+n d Tho#a

H 2

 14(>0 #

,.

 4(>05 # H3

Z  140(X376133(038X

1(71

 4(454

R'isi+n d la altura d succi+n !ara la car$a d dis"o calculada H d  157 #& s tin Hs  14(>M 4(>05 4(45 X 157  >(70 #

%   >(70 P 1(M4  4(Q0 #

D lo antrior la l'aci+n dl ) dl distribuidor s EED  MQ(5 4(Q0  M0(75 #sn# 9ara H #á: H s  14(>M 4(>05 4(45 X 17M  5(3Q # %   5(3Q P 1(M4  1(Q # Con lo qu la EED  M(4 1(Q  M0(4> #sn# S considra la l'aci+n dl ) dl distribuidor a la l'aci+n M0(44 #sn#( Q( Tabla d o!raci+n 9ara *ctos !rácticos s !odr,a rali.ar una si#ulaci+n d la o!raci+n d las turbinas instaladas& conocindo la cur'a d d#anda diaria d la r$i+n co#o s #ustra n la *i$ura 5(1& la ca!acidad instalada d la cntral 6!otncia !or turbina8 % ti#!o d o!raci+n qu !r#itir,an calcular la $nraci+n durant un d,a #dio( Lo antrior !r#itir,a conocr d #anra a!ro:i#ada la ca!acidad d la cntral !ara satis*acr la d#anda d nr$,a l-ctrica n sa r$i+n(

Diseño de Turbina Francis

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