DISEÑO DE TURBINA KAPLAN COMO ALTERNATIVA DE ENERGÍA RENOVABLE EN ZONAS RURALES DEL HUILA
RODRIGO SILVA SANCHEZ OSCAR GARCÍA GUTIÉRREZ
UNIVERSIDAD ANTONIO NARIÑO FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE MECÁNICA NEIVA, HUILA 2017
DISEÑO DE TURBINA KAPLAN COMO ALTERNATIVA DE ENERGÍA RENOVABLE EN ZONAS RURALES DEL HUILA
RODRIGO SILVA SANCHEZ OSCAR GARCÍA GUTIÉRREZ
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UNIVERSIDAD ANTONIO NARIÑO FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE MECÁNICA NEIVA, HUILA 2017
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DEDICATORIA
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AGRADECIMIENTOS
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CONTENIDO
pág.
LISTA DE TABLAS
pág.
LISTA DE FIGURAS
pág.
LISTA DE ANEXOS
pág. P*!.$ 13 P*!.$ 23 P*!.$ 3 P*!.$ 3 P*!.$ 3
RESUMEN
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ABSTRACT
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INTRODUCCION
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12
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
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OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• • • •
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ALCANCE
13
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14
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
•
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
C!&./! %& /)&9! (!! '&.&!/. %& &.&'+! &*J)/! &. &)$& !*& %&* H/*!
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA:
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JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
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D&"/%$ ! && *#$ '&$ ';/$, & %&"& &5(*$)! .&)! '&$'!;+! (!! &* $ %& &.&'+ ! !*)&.!)/6!, ($ ?J & @!&. @/%$&*J)/! (!! *! $")&./. %& &.&'+! P$ ?J .$ 16
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17
CAPIITULO 1
MARCO TEORICO
18
1.1 TEORIA BASE
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19
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L! &6$*/. < %&!$**$ ($)&/$& &. !.)$ !* $, .$ *$ %& *! &.&'+! '!6/)!/$.!* /.$ )!9"/J. %& *! 6!/!/. %& *! !.)/%!% %& 9$6/9/&.)$ (/./(/$ %& E*& /'./;/ &* !9&.)$ !%! 6&= 9!<$ %& *! 6&*$/%!% %& $)!/. < %& &;//&./! $. &* ;/. %& $.&'/ ($)&./! &(&+;/! 9 !*)!, *$ ?& (&9/)/+! '&.&!/. &*J)/! ! 9 "!#$ $)$3
1.2 TURBOMÁUINAS
20
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
QL! )"/.! ($&&. . &*&9&.)$ 96/* $)!)/6$ ?& & %&.$9/.! $%&)& &%! '/!)$/! ?& ($&& *!"& /.%!.)& < )&.% *! ;./. %& )!.;&/ *! &.&'+! %/($./"*& %&* *+?/%$ @!/! &#&3 C$9$ &*)!%$ & $")/&.& . 9$9&.)$ %& )$/. !* !* & *& (&%& !(*/!, ($ &#&9(*$ ! . '&.&!%$ &*J)/$ (!! $")&.& &.&'+! &*J)/!, $ !*$ %/&)!9&.)& $9$ &.&'+! 9&./! !/$.!.%$ 9$*/.$, "$9"! @/%*/!, &.)& $)! P&&= P!.)$#!, 200,(3
1.2.1 T!"#$%&' ($)"á!*$+&':
E. &* ($&$ %& )!.;$9!/. %& *! &.&'+! %& . ;*/%$ &. &.&'+! 9&./! $ 6/&6&!, & &9(*&!. %/;&&.)& )/($ %& 9?/.!, ?& (&%&. *!/;/!& %&* /'/&.)& 9$%$-
21
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" M!?/.! @/%$))/!, %& %&(*!=!9/&.)$ ($/)/6$ $ 6$*9J)/$- A($6&@!. ;.%!9&.)!*9&.)& *! 6!/!/$.& %& *! &.&'+! %& (&/. %&* ;*/%$3 S& $.)<&. &. %$ 6!/!"*&- R&/($!.)& < $)!)/6!3 A &)& )/($ (&)&.&&. *! 9!?/.! %& 6!($, *$ 9$)$& %& $9")/. /.)&.! %& /*$ O))$ < D/&&*, *! "$9"! %& &9"$*$, *! "$9"! %& &.'!.!#&, &)3
M!?/.! $)$%/.!9/! $ )"$9!?/.!- S$. !?&**! ?& !($6&@!. *! 6!/!/$.& %& *! &.&'+! /.&)/! ?& &* ;*/%$ &5(&/9&.)! ! (!$ ($ *! 9!?/.!3
D& !&%$ ! *$ !.)&/$, .! )"/.! @/%*/! 6/&.& ! & .! )"$9!?/.! @/%*/!, &. *! !* &* )!"!#$ 9&./$ ($6/&.& %& *! 6!/!/. %& *! !.)/%!% %& 9$6/9/&.)$ %&* !'! ! ;*/ ! )!6J %& . /)&9! %& !*!"& $)!)/6$3 E. &)& /)&9!, %&.$9/.!%$ $%&)&, (&%& $/ .! /9(*& %&6/!/. %&* ;*#$ %& !'! $, &. $)$ !$, .! %&6/!/. < .! !&*&!/. %& &)& ;*#$ //(&%/!, 2017"
1.2.2 C*&'$,$+&+$-% ) *&' /!"#$%&' ($)"á!*$+&'
P$*$ E./.! 1 !;/9! ?& *! )"/.! @/%*/! & (&%&. *!/;/! &'. %/;&&.)& /)&/$-
22
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! T"/.! %& !/. $ /9(*/., !.%$ *! (&/. &))/! (&9!.&& $.)!.)& &.)& *! &.)!%! < *! !*/%! %&* $%&)& " T"/.! %& &!/., !.%$ *! (&/. &))/! %/9/.<& &.)& *! &.)!%! < *! !*/%! %&* $%&)&
Sg0% *& )$"++$-% )* ,*!43 & /"&' )* "3)/
E)& )/($ %& *!/;/!/. %&)&9/.! *! ;$9! $ '&$9&)+! %&* $%&)& < & (&/! $. &* $.&()$ %& .9&$ &(&+;/$ %& &6$*/$.&
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1.2.5 P&"/' ) !%& /!"#$%& 6$)"á!*$+&
23
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24
L! )!.;$9!/. %& *! &.&'+! @/%*/! %&* !*)$ & &.&'+! 9&./! & ($%& &. &* $%&)&, 9&%/!.)& *! !&*&!/. < %&6/!/., $ ($ *! /9(*& %&6/!/. %&* ;*#$ %& !'! ! (!$ ($ *$ !*!"&3
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1.2.7 T$p3' ) T!"#$%&' 6$)"á!*$+&':
25
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1.2.7.2 T!"#$%&' F"&%+$'. D/&>!%! (!! . !*)$ !.'$ %& !%!*, #.)$ $. !*)! &;//&./!, @! @&@$ ?& &)& )/($ %& )"/.! &! *! 9 !9(*/!9&.)& !%! &. &* 9.%$, (/./(!*9&.)& (!! *! ($%/. %& &.&'+! &*J)/! 9&%/!.)& &.)!*& @/%$&*J)/!3 D$.%& %/&>$ @/%$%/.9/$ (&9/)& "!#! (J%/%! @/%*/!, ($ *$ !* & '!!.)/=! . !*)$ &.%/9/&.)$ < %& /'!* ;$9! %/&>$ & $")$, %& )!* 9$%$ & $")/&.&. %J!%! %& $ ! . $)$ %& 9!.)&./9/&.)$ 9&.$ $. &(&)$ ! $)! )"/.!3
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30
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F&.)&- 9! W S/.'!*, 201 L! ;!)/'! %&* 9&)!* (&%& & &%/%! &. *! /'/&.)& 9&%/%!-
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33
1.5 CLASIFICACIÓN DE CENTRALES 6IDROEL=CTRICAS
S&'. *! !.)/%!% %& &.&'+! @/%$&*J)/!, @!. /%$ *!/;/!%! &. '!.%&, 9&%/!.! < (&?&>! &.)!*& S/&! V!'!, S/&! A*!$., W G&&$ F!#!%$, 2011
T!"*! 3 C*!/;/!/. %& C&.)!*& @/%$&*J)/! &'. ($)&./! /.)!*!%!3
POTENCIA >M?@
TIPO
1 M?
P&?&>! &.)!*& PCH
1 M?
M&%/!.!
1 M?
P&?&>! C&.)!*
F!%/: S/&! V!'! &) !*3, 2011
L! &.)!*& )!9"/J. & $'!./=!., &. *! /'/&.)&- (/$, 9/$, 9/./ < (&?&>! &.)!*, *! 9&%/%! 6!+!. %&(&.%/&.%$ %&* (!+ < *! $'!./=!/., &. C$*$9"/! *$ &.)& &'*!%$& $. *! C$9//. %& R&'*!/. %& E.&'+! < G!CREG3
34
T!"*! - C*!/;/!/. %& PCH &'. ($)&./! /.)!*!%!3
POTENCIA >?@
TIPO
1 ?
M/$&.)!*
11 ?
M/./&.)!*
1 1 ?
P&?&>! C&.)!*
F!%/: S/&! V!'! &) !*3, 2011
E. *! /'/&.)& )!"*! & (&&.)!. *$ !.'$ )/*/=!%$ ($ *! O'!./=!/. L!)/.$!9&/!.! %& E.&'+! OLADE3
T!"*! 3 C*!/;/!/. %& PCH &'. *! OLADE
P3/%+$&>8?@
T$p3
B&4&>@
.9 9 8?
P/$&.)!*
9 9 8?
M/$&.)!*
X1
9 9 8?
M/./&.)!*
X20
9 9 8? P&?3C&.)!* F!%/: S/&! V!'! &) !*3, 2011
M)$&>@
A*/&>@
N3A
X2
1Y0 20100 210
0 100 10
1.7 PARÁMETROS DE SELECCIÓN
P!! &*&/$.! *! )"/.! !%&!%! & .&&/)!. %$ (!9&)$, *! !*)! < &* !%!*, (!! ($%& %&)&9/.! *! ($)&./!, (!! &)$ !&9$ *! /'/&.)& ';/!, ?& .$ (&9/)& &*&'/ *! )"/.! %&(&.%/&.%$ %& *! !*)! %& !"&=! < &* !%!*3
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1.9 ESTADO DEL ARTE
41
A)!*9&.)& S& )/*/=! &.&'+! @/%*/! (!! *! '&.&!/. %& &.&'+! &*J)/!, '!/! ! *$ 9$*/.$ < ! *$ !6!.& %& *! )&.$*$'+!, & @! ($%/%$ )!.;$9! &! &.&'+! /.J)/! &. &.&'+! &*J)/!3
V/6&$, 2017 QE* "!#$ !%!* %& !'! %!.)& &* 6&!.$ < &* $)$>$, ./%$ ! *! @&*!%! &. /.6/&.$, $"*/'!$. ! )/)/ *! &%! @/%*/! ($ 9?/.! %& 6!($ &. !.)$ & (%$ %/($.& %& !".3 L! ;$9! 9 ;&&.)&9&.)& )/*/=!%! (!! &5(*$)! *! &.&'+! @/%*/! $. &* %&6/ %&* !& %& !'! < *! /.)&&()!/. %& *! $/&.)& %&* !'!3
G$$, 201 L! &.)!*& &*J)/! $. !(*/!%! '!/! ! *! &.&'+! '!6/)!/$.!* ?& %! *! 9!! %&* !'!, & %/&/$.! &* !'! ($ .! )"/.! ?& '&.&! &.&'+! &*J) /!, *! %/;&&.)& ;&=! @!&. .$ 9$6/9/&.)$ < '&.&!. . (.)$ %& &;&&./! (!! *! '!6&%!% < *! ;&=!3
E. E(!>!, & %/&$. *$ (/9&$ !6!.&, < ;& .$ %& *$ (/9&$ (!+ & ($ (&$(!& < ($.& &. 9!@! 6!/$ ($<&)$, &!.%$ &* C&.)$ %& E)%/$ %& E.&'/! IDEA ?/&.& & %&%/! ! /.6&)/'! $"& )$%$ *$ )&9! &*!/$.!%$, < *! &&6! .!)!*& %&* 9.%$3 M!6&*, &9(&! %& R&("*/! C@&! ?& %&%& 10 $.)/"<& !* %&!$**$ %& *$ &$ &.&'J)/$ &.$6!"*& !*&%&%$ %&* 9.%$, ($($/$.!.%$ )&.$*$'+! &. &.&'+! @/%$&*J)/!3 C&.)! $. 9 %& 100 %/&>$ ($(/$ %& )"/.!3 C!%! !>$, &* 42
&?/($ %& I.6&)/'!/. < D&!$**$, &. $.#.)$ $. /.'&./&$ %& %/&>$, %&!$**!. .&6$ %/&>$ %& )"/.! (!! !*!.=! &;//&./! 9!<$&, 9/./9/=! $)& %& $"! /6/*&, )/*/=! .&6$ 9!)&/!*&, /9(*/;/! *$ ($&%/9/&.)$ < &* )/&9($ %& /.)!*!/., < !%!()! *! )&.$*$'+! %& )"/.! (&6/!9&.)& ($"!%! ! *! .&&/%!%& &(&+;/! %&* */&.)&3 MAVEL, 201
E. (!+& ?& $. ($)&./! 9. %/!* *! &.&'+! @/%$&*J)/! )/&.& .! '!.%& )/*/ %!%, ($($/$.!.%$ &* ($ /&.)$ %& *! &.&'+! &.$6!"*&3 B@!)/! S3C3, 201
E. *$ !$ %& &*&/. %& )"/. ! & %&"&. )&.& &. &.)! *! (/./(!* !!) &+)/! %/9&./$.& < &(&/;/!/$.& %& *! )"/.! &$'/%!, "!.%$ /&9(& *! 9&#$ $*/$. %&%& &* ;./$.!9/&.)$ @/%*/$ N!6! M!)!@& W G!+! G)/J&=, 2013
L$ )/($ %& )"/.! K!(*!. $. &. .! %& *! 9 &;//&.)&, & %&"&. )&.& &. &.)! %$ (!9&)$, ($! !+%! < '!.%& !%!* U./6&/%!% %& O6/&%$, 2003
S& )$9! &. &.)! &* (&;/* "!!%$ &. *! )&$+! %&* (&;/* !&$%/.9/$ (!! *! 6!/!/. %& !'! /.&)!"*& (!! *! 6!/!/. %&* &#& %& *! )"/.!
QL! )"/.! K!(*!. $/*!.)& %& $%&)& &. *$ $ %& !'! & $9&)& ! .! !'! @/%$%/.9/! 6!/!"*&3 L! /9*!/. .9J/! %&* ;*#$ /.&)!"*& &*!/$.!%$ &?/&& 9@$ )/&9($ < *! /.6&)/'!/. & 9< */9/)!%!3 E. &)& &)%/$ &!*/=!%$ & (&&.)! . 43
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L! )"/.! F!./ & %& 9!<$ &.%/9/&.)$ &. $9(!!/. $. *! %&9 )"/.!, )&./&.%$ &. !.)! ?& !%! .! )/&.& .! !+%! < . !%!* &(&+;/$ F&..%&=, 2012
S!.R&/'! &) !*3, 2011 E* ;*#$ ?& (!! ($ *! )"/.! & /.$9(&/"*& < ! 6&= )"*&.)$, & $&*!/$.! *! !'! < *! !"&=! &. &* $%&)& %& *! )"/.! (!! )&.& . J'/9&. %& ;./$.!9/&.)$3
K9! W S/.'!*, 201 QL! PCH '&.&!. &*&)//%!% $ &.&'+! 9&./! 9&%/!.)& *! $.6&/. %& *! &.&'+! %/($./"*& &. &* ;*#$ %& !'! %& +$, !.!*& < !$<$3 L! )"/.! @/%*/! $.6/&)&. *! (&/. %& !'! &. *! ($)&./! %&* &#& 9&./$ ?& & (&%& )/*/=! (!! !/$.! . '&.&!%$ &*J)/$3 L! ($)&./! %/($./"*& & ($($/$.!* !* ($%)$ %& *! !"&=! < *! %&!'!
U.$ %& *$ &*&9&.)$ 9 /9($)!.)& &. *! &(&!/. %& .! (&?&>! &.)!* @/%$&*J)/! & &* &?/($ &*&)$9&./$ )"/.!!*)&.!%$,
44
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Redfeld S !2010" d#$e%& '( )e*'e%& +e(e,-d&, .#d,&el/,#& -$e,& e( '-e-l- de bajo costo *'e )'ede &($,'#,$e -$# &)le-e(e )-,#, de pvc y plastico #l#- '( -le,(-d&, de #-(e$ )e,-(e(e$ 45
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E. C$*$9"/!, *! PCH P&?&>! C&.)!*& H/%$&*& )/! $9&.=!$. ! /9(*!.)!& ! ;/.!*& %& 1, /.//!.%$ &. B$'$), B!!9!.'! < C)!3 E. 1 & $.)< .! PCH &. S!.)! M!)!, !.?& & )/&.&. &;&&./! %& ?& !.)&, & @!"+!. $.)/%$ PCH &. ;/.! (!)/*!& S/&! V!'! &) !*3, 20113
E. 10 &5/)+!. &. C$*$9"/! (*!.)! @/%$&*J)/! ?& 9/./)!"!. . ($)&./!* %& M3 E.)& *$ !>$ 00 & /.)!*!$. '!. !.)/%!% %& PCH, (!! &*&)/;/! *! (&?&>! < 9&%/!.! ($"*!/$.&, &.)& *$ !>$ 0 !* 0, .$ @"$ $.)/$.& %& PCH < ($ &* $.)!/$, ($ ;!*)! %& 9!.)&./9/&.)$ $ /.)&$.&5/. 9@! ?&%!$. ;&! %& &6//$3 L! // &.&'J)/! ! $9/&.=$ %& *! %J!%! %&* 70, ;$)!*&& *! /%&! %& /.&9&.)! *! (!)//(!/. %& *! ;&.)& .$ $.6&./$.!*& &. *$ (*!.& %& &5(!./., /.*/%! *! PCH3 S& $.)/)<&. &.)$.&, .9&$$ '($ %& /.6&)/'!/. &. &* &!, ?& ($ ;!*)! 46
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
C$. *! // %&* &)$ &*J)/$, %!.)& &* !/$.!9/&.)$ &. 12, & !"& .&6!9&.)& *! ($/"/*/%!% %& %&!$**! *$ ($<&)$ &)!.!%$ < *! ($/"/*/%!% %& &6!*! $)$ .&6$3 E. )!* &.)/%$, &.)/%!%& $9$ &* IPSE, !* !* &* G$"/&.$ N!/$.!* *& @! !/'.!%$ *! 9//. %& &.&'/=! *! =$.! .$ /.)&$.&)!%! %&* (!+, @!. 6&*)$ ! &!)/6! ($'!9! %& (&?&>! &.)!*&3 A)!*9&.)&, & &). $.)<&.%$ PCH &. N!/>$, C@$, G!#/! < M&)!3
A%//$.!*9&.)&, &* G$"/&.$ C$*$9"/!.$, @! &9(&=!%$ ! ;$)!*&& *$ ($'!9! %& PCH < $)! ;&.)& &.$6!"*& 9&%/!.)& *! *&< E*J)/!, %$.%& !/'.!. ;./$.& &(&+;/! &. &.&'/=!/. & /.6&)/'!/. !* ICEL < !* INEA3
47
E. &* !>$ 1 *! P&/%&./! */?/% &* INEA, %&#!.%$ /. /.6&)/'!/. *! E.&'+! A*)&.!)/6!, ! (!)/ %& && !>$ *! PCH @!. /%$ $.)/%! ($ E9(&! (/6!%! < !*'.! ($ &* IPSE &.)/%!% ?& )/)< !* ICEL3
QC$*$9"/! @! /%$ *!/;/!%!, $9$ &* !)$ (!+ &. &* 9.%$ $. !(!/%!% @/%*/ !, &'. *! &)!%+)/!, C$*$9"/! )/&.& . !%!* &. *$ (/./(!*& +$ %& 2307, 9 a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
A)!*9&.)&, C$*$9"/! )/&.& . &.$9& ($)&./!* @/%*/$ %& (&?&>! &!*!3 R&$.$/&.%$ ?& & &9(*&! %& 9!.&! (!/!*, &5/)& !. %&;//&./! &. *! &5(*$)!/. %& &)& &$3 L! (/$&.)!*& @/%*/! &6/)!. *$ !*)$ /9(!)$ ?& '&.&!. &. ;*$! < ;!.!, *$ &.!& < &9(*!=!9/&.)$ %& *! '!.%& &.)!*& @/%*/!3 S&'. *! UPME U./%!% %& (*!.&!/. 9/.&$ &.&'J)/! &5/)& !. &. &* (!+, 9 %&* b %&* )&/)$/$ .!/$.!*, (!/!* $ )$)!*9&.)& %&$.&)!%$ &*J)/!9&.)&3 M@! %& &)! &'/$.&
48
)/&.&. &$ @+%/$ ;//&.)& (!! &* 9$.)!#& %& (/$&.)!*&, ?& (&%!. (*/ &)$& %$9J)/$ !/*!%$3 G!/. W F*$&=, 201
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
49
CAPITULO 2 DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
2.1 DISEO DEL RODETE
211 RES:RICCIONES
50
F#+',- 8 R&dee de l- ',#(- ;-)l-(
F&.)&- G$$, 201
L! ($)&./! )&/! )/*/=!"*& ($ *! $.%//$.& %& !*)$ $. Putil=Q.ρ.g.H
D$.%&51
n
:- !%!* (&)$ %& 9a H.- 19
ρ= 1
(
)(
3
)
g 3 ∗ 1 kg ∗ 1 cm 3 −6 3 =1000 Kg / m 1000 g cm 1 x 10 m
2
g= 9,8 m / s Putil=Q.ρ.g.H
n
=29400 W =29,4 KW
L! &)//. '&$9J)/! &.)& &* %/9&)$ &5)&/$ < &* /.)&/$ &'. S@&/'& W G&'$/ 17 6!+! &.)& 0, < 0,7 < &'. &* .9&$ &(&/;/$ %& &6$*/$.&
,
%&"/%$ ! ?& &)& ($<&)$ & (!! .! 9/$&.)!*, < *$ !.'$ ?& 6!9$ ! 9!.&#! $. %& %/9&./$.& 9+./9!, & )$9! *! 9+./9! ?& &/! 03 V=
Di =0,35 De
10
S($./&.%$ *! /9($//. %& .! &*!/. /.J)/! < *! &.&'+! %& (&/., )!* ?& &* $&;//&.)& %& ($($/$.!*/%!% (!! )"/.! K!(*!. &-
ε =0,4
52
11
L! 6&*$/%!% !"$*)! ! *! &.)!%! %& *! )"/.! %&(&.%& %& *! &*!/. %& &.&'+! /.J)/! < %& *! (&/.
C1 =√ ( H n−( H n∗ε ) )∗2∗g
12
C 1 =√ ( 2− ( 2∗ 0,4 ) )∗2∗9,8
C1 =3,43 m/ s
P$ & .! )"$9!?/.! !5/!* *! 6&*$/%!% )!.'&./!* %& &.)! < !*/%! $. /'!*&3 &)$ & %&"& ! ?& &* %/9&./$.!9/&.)$ %&* !*!"& &. .! /&)! &/. (&9!.&&. $.)!.)&3
u=u 1=u2
1
L! 6&*$/%!% %&* ;*/%$ $/./%& $. *! 6&*$/%!% 9&/%/ $.!* < &* .'*$ &5/)&.)& &.)& *! 6&*$/%!% !"$*)! < *! 6&*$/%!% )!.'&./!* ;$9!. 0c3
C2 =C2 m
1
α 2=90 º
1
53
L! 6&*$/%!% )!.'&./!* !* &5)&9$ & ()/9$ /&.%$ !($5/9!%!9&.)& K u=50
9!<$
?& *! 6&*$/%!% %&"/%! ! *! &5(&/. %& 6&*$/%!% !"$*)! 95/9! !($6&@!%!3
K u=( 0,5 )( 3,43 m / s )=1,715 m / s
1
u= K u . √ 2∗g∗H n
17
u=7,59 m / S
212 Cl'l&$
F$g!"& . E'!& '++$-% ) %/"&)& )* "3)/
F&.)&- G$$, 201
54
-
P/9&$ & )$9! *! &/. %& &.)!%! &. ;./. %&* %/9&)$ &5)&.$, %!%$ ! ?& *! %/9&./$.& %&* /$ & )$9!! . %/9&)$ %& 0, 9 ?& & *! $$.! /*! ;$9!%! &. &* "$%& %& *$ *!"&3
S&'.%$, 9&%/!.)& *! &!/. %& E*& (! ! )"$M!?/.! & /.)$%& ($)&./! )/* %& *! )"/.!3 L! 6&*$/%!%& < *$ .'*$ & /'!*!., ($ *$ )!.)$
C =C 1 = C2
1 α1 r 1∗C1∗cos (¿)
(
)
( ¿− r 2∗C2∗cos ( α 2) ]
1
Putil=Q.ρ.ω ¿
S&'. *! &!/. 1 S!"&9$ ?& *! 6&*$/%!% )!.'&./!* ! *! &.)!%! < ! *! !*/%! & /%J.)/! u=u 1=u2
L! 6&*$/%!% !.'*! & %&;/.& &'. &* %/9&)$, ($ *$ )!.)$-
u u ω= = r De / 2
L$ !%/$ (&9!.&&. $.)!.)&, &.)$.&55
20
r = r 1=r 2
Putil=Q.ρ.
u De / 2
[(
De 2
)(
∗C1∗cos ( α 1) −
De 2
∗C 2∗cos ( α 2)
21
)]
R&$*6/&.%$ *! &!/. $. M!)*!" &* &*)!%$ &-
α 1=66.6512º
:&%!.%$ *! &!/. %& E*& < *! &!/. %& !%!* ./!9&.)& &. ;./. %&* .'*$ &.)& *! 6&*$/%!% !"$*)! < *! 6&*$/%!% )!.'&./!* < &* %/9&)$ &5)&/$D i=( 0,35 ) ( 0,3 m )=0,105 m
-
22
P!! *! $.%//. %& %&*/=!9/&.)$ %&* ;*/%$ *$ .'*$ $.-
1! 1
tan ( 1 )=
C 1 .Sen ( α 1 ) ( 3,43 m / s ) .Sen ( 66,6512) = u −(C 1 . cos ( α 1 ) ) 7,59 m / s −( 3,43 m / s∗cos ( 66,6512) )
1=26,81 º
56
2
tan ( 2 )=
C 1 .Sen" ( α 1) u
=
( 3,43 m / s ) .Sen ( 66,6512 ) 7,59 m / s
2
2=16,33 º
L! %/;&&./! &5/)&.)& &.)&
1
< 2 , &*)! 9+./9! &. &* ($&%/9/&.)$ )/*/=!%$ <
($ *$ )!.)$ &* (&;/* & ()/!9&.)& */.&!*3
F$g!"& 1: T"$&%g!*3' ) V*3+$)&)'
57
F&.)&- G$$, 201
-
E* 6!*$ (!! *! )"/.! K!(*!. %/&>!%! %&* !%!* ./)!/$ < 6&*$/%!% ./)!/! $.Q 11=
nq
-
( =
Q 3 = =23,57 m3 / s 2 2 D . √ H n ( 0,3 m) . √ 2
)
ω∗60 ∗De 2∗#
√2
( =
50,6∗60 2∗#
)∗
2
0,3 m
=102,5 r$m
√2
2
C!**$ %&* &.%/9/&.)$ @/%*/$
%& =
( u ∗C ue ) −(u ∗C ue ) 1
1
2
2
27
g∗H n C2 =0 ' α 2= 90
58
2
C1 ue =√ C 1−C m
2
Cm =C 1∗Sen ( α 1 )
0
( u ∗√ C −[ C ∗Sen( α )])
7,59∗√ 3,43− 3,43∗ Sen ( 66.6512 )
g∗H n
9,8∗1
1
%& =
1
1
[
1
=
]
%&= 0,4105
2.1.2.1 Cá*+!*3 ) *&' '++$3%' )* &*&# ) *& /!"#$%&
-
A@$! !**! &. &/$.& /.)&9&%/! (r=
( De − Di ) 2∗3
r 1= Di / 2= 0,0525 m r 2=r 1 + ( r =0,085 m
r 3=r 1+ ( 2∗( r ) =0,1175 m r 4 =r 1 + ( 3∗ ( r )= 0,15 m
59
= 0,0325 m 1
-
A (!)/ %& *$ !%/$ %& !%! &/. )&.&9$ ?& *! 6&*$/%!%& )!.'&./!*& %& &.)!%! < !*/%! $.-
u11=ω∗r 1=2,6565 m / s
u12=ω∗r 2= 4,301 m / s
u13=ω∗r 3 =5,94 m / s u14= ω∗ r 4=7,59 m / s
-
C$.$/&.%$ &* &.%/9/&.)$ @/%*/$ ($%&9$ !**! *! 6&*$/%!%& !"$*)! (!! !%! &/.-
& n C1 u 1= % ∗g∗ H =1,5144 m / s u 11
C 1 u 2=
C 1 u 3=
C1 u 4 =
-
%&∗g∗ H n =0,9353 m / s u12 %&∗g∗ H n u13
=0,6772 m / s
%&∗g∗ H n =0,53 m / s u14
C!**$ %& *! 6!/!/$.& %& .'*$ &. *! &/$.&-
60
α 11= )rc cos
( )=
63,8 º
α 12= )rc cos
( )=
74,18 º
α 13= )rc cos
( )=
78,61 º
α 14= )rc cos
( )=
-
C 1u 1 C1
C1u2 C1
C1u3 C1
C1 u 4 C1
81,11 º
C!**$ %& *$ .'*$
C1
=arctan 11
12=arctan
( (
u11−C1 u 1 C1 u12−C 1 u 2
13=arctan
(
u13− C1 u 3
14=arctan
(
u 14−C 1u 4
C1
C1
1
=71,58 º
) )= )=
45,54 º
33,09 º
)=
25,912 º
61
C$.$/&.%$ &* .'*$
1
, & (&%& $9($"! / *! &/$.& ! *! &.)!%! %&* (&;/*
)/&.&. (.)$ %& '&.&!/. %& )$"&**/.$
-
C!**$ %& *$ .'*$
21=arctan
( )= C1
u11
2
52,24 º
22=arctan
( )= C1
u12
23=arctan
38,572 º
( )= C1
u 13
30 º
C 24=arctan u 1 =24,32 º 14
( )
2.1.2.1 C&*+!*3 )* %0"3 ) &*&#' ; )$%'$3%' ) '/3'
-
P/9&$ %&)&9/.! &* .9&$ &(&+;/$ %& &6$*/$.& &'. *! ($)&./! < *! 6&*$/%!% ./)!/!-
n s=3,65∗√ % &∗nq =( 3,65 ) ( √ 0,4105 ) ( 102,5 r$m )=239,7 r$m
62
2
S&'. B$@* 200 !*'.! %/9&./$. & (/./(!*& & (&%&. $")&.& &(&)$ !* &.!<$ %& &/6! )"/.! K!(*!.3
F/'! 113 D/9&./$.& (/./(!*& %&* $%&)&
F&.)&- G$$, 201
c =( 6,94∗ns
−0,403
)∗D =0,228881 m=228,881 mm e
[
−5
]
*i= 0,38 +( 5,17∗1 x 10 ∗ns ) ∗ De *i= 0,11772 m=117,72mm
A*)! %&* !*!"&-
63
**l*+e=
1 3
( c + *i )= 0,115534m
C!**$ %& *! =$.! !.!* %&* !*!"&
t=
* *l*+e tan ( 14 )
= 0,23781 m
N9&$ %& !*!"& ?& $9($.& &)& $%&)&-
,=
# ∗D e t
=
#∗0,3 m 0,23781 m
=3,96
S& )$9!! .! !.)/%!% %& !*!"&
-
C!**$ %& *! *$.'/)% %& &%! &. *! %/;&&.)& &/$.&
-1 =
-2 =
√(
√(
-3=
)
2
**l*+e * *l*+e + + **l*+e2=0,177 m 2∗ Sen ( 11) 2∗Sen ( 21 )
)
2
* *l*+e **l*+e + + **l*+e2=0,20852 m 2∗Sen ( 12 ) 2∗Sen ( 22)
√(
* *l*+e 2∗ Sen ( 13 )
+
**l*+e 2∗ Sen ( 23)
64
)
2
+ * *l*+e2 =0,2497 m
7
-4 =
-
√(
)
2
**l*+e **l*+e + + * *l*+e2= 0,2959 m 2∗Sen ( 14) 2∗Sen ( 24)
L! 6!)! %&* (&;/* &. !%! &/., & (&%& $")&.& ($ &* 9J)$%$ %& &/./', ?& &) %&)/.!%$ ! !*!"& /. ;//. < 6!)! !6& &. ;*#$ $. !&*&!/. $9$ &%& &. *$ '!.$ %& .! )"/.! @/%*/!3
c 1=
c 2=
c 3=
c 4=
-1
√2∗(1 −sen ( α 11) ) -2
√2∗(1 −sen ( α 12 ) ) -3
√2∗(1 −sen ( α 13 ) ) -4
√ 2∗(1− sen ( α 14 ))
=0,390 m
= 0,7576 m
=1,2581 m
=1,9089 m
F/'! 123
F&.)&- G$$, 201
65
2.2 DISEO DE LA CÁMARA ESPIRAL
D!)$ %& &.)!%!-
3
Q =3 m / s
H n =1 m
L! 6&*$/%!% &'. G$$ 201 %&"& &)!"*&&& %& )!* ;$9! ?& &6/)& (&%/%! &5&/6! &. *! /*!/. %&* ;*#$3 P!! &**$ *! 6&*$/%!% !%&!%! (!! 9!! &(/!*& 9&)*/! & $")/&.& ! (!)/ %& *! /'/&.)& &5(&/.3
C1 s =0,18 + ( 0,28∗√ 2∗g∗H n ) =0,18 + ( 0,28∗√ 2∗9,8 m / s ∗1 m) 2
C1 s =1,42 m/ s
-
U)/*/=!.%$ *! *&< %& $.)/./%!% )&.&9$-
Q= S∗C1 s
66
3
S=
-
Q 5m /s = =2,113m2 C1 s 1,93 m / s
E* %/9&)$ %& *! &/. /*! &-
D ent =2∗
-
√ √
2
S = 2∗ 2,58 m =1,64 m # #
A@$! "/&. %/($.&9$ *! ;!/. %& '!)$ &. &*!/. %& *$ %/9&)$
2 Dc =x 5 D ent
-
1
L&'$ &* %/9&)$ &. !%! (.)$ %& *! &(/!* &. ;./. %&* .'*$ &-
(
D c = Dent∗ 1−
-
0
/ 360 º
)
2 5
P!! 6!/!/$.& %& 0c $./%&!.%$ &* $/'&. &. *! &/. %& &.)!%! )&.&9$ ?& &* %/9&)$ &-
67
P!! 0c D c =1,64 m P!! 0c D c =1.46 m P!! 10c Dc =1,243 m Dc = 0,942 m
P!! 270c P!! 0c Dc =0 m
-
P$ &)/$.& %& &(!/$ &. *! ?& 6! ! &)! $(&!.%$ *! )"/.! & %/6/%/. )$%$ *$ 6!*$& ($ 2, (!! &%/ &* )!9!>$ %& *! 9!! &(/!*, < 9 !%&*!.)& & $9($"!!. &* )!"!#$ < *! &/)&./! %& *$ 9!)&/!*& ($ 9&%/$ %& /9*!/.3
P!! &* %/&>$ %& &)! ) "/.! & &9(*&! !&$ $*%!%$ &. &)!%$ %& $5/ %!/., (!! *! $.)/. %& *! 9!! &(/!*3 D& )!* ;$9! ?& *! '$/%!% &*!)/6! .$ & 9< &*&6!%! < *! (J%/%! %&"/%! !* $=!9/&.)$ &.)& !(! %& ;*/%$ < $. &* 9!)&/!* %& *! $.%/. )!9($$3
68
2.5 CALCULO DE FUERKAS SOBRE LOS ALABES DEL RODETE.
E* 9J)$%$ )/*/=!%$ &) "!!%$ &. *! )&$+! %& (&/!.! %& !*!"&, ?& ! (!)/ %&* ;*#$ 9/$ ?& /*! $"& *$ !*!"& & (&%& %&)&9/.! &* /9(*$ $/'/.!%$3 P!! @!& $ %& &)! )&$+! & .&&!/$ (/9&!9&.)& @!& .! /9(*/;/!/. %&* (&;/*, %& )!* 9!.&! ?& *! ;&=! $.)/.! ?& !)! $"& &* (&;/* &!*3
D!)$ %& &.)!%!ρ=1000 kg / m
3
H n =1 m 2
g= 9,8 m / s r e =0,15 m r i=0,0525
69
ω =25,101 r*0 / s 1 =4
C1 =3,43 m/ s C2 =0
α 1=66.6512º %&= 0,4105
P!! &!*/=! &* **$ & ($.& &* (&;/* /. )$/. < $. !/)! 6/6!, %& &)! ;$9! & (&%& $./%&! &* !*!"& . &)$ /*! (*!.$3 C$./%&!.%$ (*!.$ &* !*!"& & .&&!/$ ?& *$ .'*$ ?& (&&.)!. *! )$/. %&* 9/9$ %&. *'! ! .! ;./. %& *! !'!3
F/'! 13 S/9(*/;/!/. %&* !*!"& &'. &* '!%$ %& &!/.
F&.)&- G$$, 201
70
E)! ;./. &*)! & &* '!%$ %& &!/. &. !%! .! %& *! %/;&&.)& &/$.&3 E* '!%$ %& &!/. /.%/! *! ($($/. %& &.&'+! %& (&/. < %& &.&'+! /.J)/! &. !%! (.)$ %&* !*!"&, (%/J.%$& $")&.& !+ *! ;&=! (!! !%! .! %& *! $9($.&.)& ?& & (&&.)!. &. &* !*!"&3
P!! $")&.& *! ;./. %&* '!%$ %& &!/. )&./&.%$ $9$ 6!/!"*& &* !%/$ %&* $%&)&, & .&&!/$ )/*/=! *! 6&*$/%!%& !!)&+)/! &. !%! &/. < *! !*)! &'. *! &5(&/$.& %& E*&3
C1 m =C1∗Sen ( α 1 )=3,15 m / s
C 1 m =C 2 m
u1=ω∗r
C 1 u=
-
%&∗g∗ H n ω∗r
A*)! @/%*/! (!! *! )"/.!-
2
H u=
2
2
2
2
u1 . C 1u −u2 .C 2u u1 −u 2 ω2 −ω 1 C 1 −C 2 = + + g 2∗ g 2∗ g 2∗ g
71
2
2
-
A*)! %& (&/. %&* $%&)&-
2
H P=
-
2
2
2
2
C 1 −C 2 2∗ g
H$ Hu
S)/)<&.%$ *! &5(&/. (!! .! )"/.! !5/!*
u1 .C 1u − u2 .C 2 u ϑ=
E* '!%$ %& &*!/. & %&)&9/.! &'. *! /'/&.)& &5(&/.
ϑ=
-
R&*!/. &.)& !*)! %& *! )"/.!-
H u= H $ + H 0
-
A*)! %/.9/! %&* $%&)&-
H0=
-
2
P1 −P 2 u1 −u 2 ω2 −ω 1 = + ρ∗g 2∗g 2∗ g
2
−
C 1 −C 2 m
2
2 g g u1 .C 1 u−u2 .C 2 u ∗ g
72
-
D&(&#!.%$ & $")/&.& &* '!%$ %& &*!/. &. ;./. %&* !%/$ %&* $%&)&
% ∗g∗ H n ( ω∗r ) . & ω∗r ϑ ( r)=
g
−
[ √(
]
)
2
2
%&∗g∗H n + C 1 m2 − C1 m2 ω∗r 2∗g
% ∗g∗H n ( ω∗ r ) . & ω∗r g
C$. *! )&$+! %& (&/!.! %& !*!"&, & (&%&. $")&.& *! %$ ;&=!, < *$ 9$9&.)$ %&"/%$ ! *! !'! !5/!* < )!.'&./!*3 E. *! /9!'&. ($%&9$ 6& *! %/&/. < &.)/%$ %& &)! ;&=!, !+ $9$ &* &.)/%$ %& '/$ %&* $%&)&3 T!9"/J. &) (&&.)& &* 9$9&.)$ )$$ &. &* &#& %&* !*!"&, &)& 9$9&.)$ &. &* !*!"& & %&"& ! *! !/9&)+! &5/)&.)& &.)& !9"! 9/)!%& &(!!%! ($ &* &#&3
F/'! 13
73
F&.)&- G$$, 201
L! $*/. %& *! ;./$.& $9(*&#! & /.)&'!*& & &$*6/ ($ &* $;)!& %& M!)*!"3
-
L! &5(&/. (!! %&)&9/.! *! ;&=! !5/!* &-
2* =
2. #.ρ.g.H
re
n
1
∗∫ ϑ ( r ) .r0r ri
7
2* =100,06 N
-
E* 9$9&.)$ %&"/%$ ! *! ;&=! !5/!* &. *! "!& %&* !*!"& &*)!
3 *=
2. #.ρ.g.H
1
re
n
∗∫ ϑ (r ) .r 2 0r ri
3 *= 11,784 N .m
-
A@$! & !**! *! ;&=! %&"/%! ! *! $9($.&.)& )!.'&./!*
4 C u= C u1 − C u 2 =
74
%&∗g∗ H n ω∗r
2u =
2. #.ρ.g.C
1
re
1m
∗∫ 4 Cu .r0r ri
0
2u =756,45 N
-
A@$! &* 9$9&.)$ %&"/%$ ! *! ;&=! )!.'&./!3
3 u=
2. #.ρ.g.C
1
re
1m
∗∫ 4 C u . r 2 0r ri
3 u=77,585 N . m
2.7. DISEO DEL EJE
75
1
241 Sele#<( del -e,#-l L-$ &(d##&(e$ e( l-$ *'e =- ,-->-, el e>e de l- ',#(- ,e*'#e,e( '( -e,& *'e e(+- ,e$#$e(#&de,-d-e(e -l- 'e(- ,e$#$e(#- - l- ?-#+- 'e(- d'#l#d-d '(- 'e(- ?-#l#d-d de -*'#(-d& P-,- ell& $e $ele#&(- el $#+'#e(e -e,&@
A&$ AISI 11 O:T 00, &* !* $.)/&.&-
S ($(/&%!%& 9&./! $.R&/)&./! *)/9! ! *! )&./. S u= 127 ksi
R&/)&./! ! *! ;*&./! S 5 = 91 ksi
76
242 D#$e%& e$#& del e>e
F/'! 13 D/!'!9! %& &($ */"&
F&.)&- A)$&
2u = 5 =1760,51 N 2* = x =803,56 N
•
F-&,e$ de &(e(,-#<( de e$?'e,&$
F!)$ %& (&;//& & %&)&9/.! $. *! ;/'! 1
77
F/'! 13
F&.)&-
C *=0,74
L! &/)&./! ! *! ;!)/'! & %&)&9/.! $. *! &!/.3 S n= Su∗0,5 =63.5 ksi
S& &)/9! &* 6!*$ %&* ;!)$ %& )!9!>$ %& *! ;/'! 173
78
2
F/'! 173
F&.)&C s=0,8
-
S& 6/&.& )!"!#!.%$ .! $.;/!"/*/%!% %& 0,, &.)$.& &* ;!)$ %& $.;/!"/*/%!% %&* &#& & %&)&9/.! $. *! /'/&.)& )!"*!-
T!"*! 73
79
F&.)&C = 0,81
-
C**$ %& *! &/)&./! ! *! ;!)/'! $&'/%! $. *! /'/&.)& &!/. . S 6 n= S n . C * . C s . C =( 63500 $si ) ( 0,74 ) ( 0,8 ) ( 0,81 )=30449,52 $si
2421 D#e,& del e>e
F/'! 13
80
F&.)&- L/"$ %/&>$ )"$ 9!?/.!
H!< )$?&,
7 =483,89 l+. $lg
E* 9$9&.)$ &*)!.)&, 3 u=328,81 N .m=37,15 l+. $lg H!< ;&=! %& &9(#&,
2 =791,24 N =177,9 l+
F!)$ %& $.&.)!/. ($ @!;*. "/&. &%$.%&!%$3
k t =1,5
-
U$ %& *! /'/&.)& &!/. (!! @!**! &* %/9&)$81
1
N
-
=
2 2 2 2 √ 8 m +3 . 9 m √ 8 * + 3 . 9 *
S5
+
S 6n
S& &)/9!! . ;!)$ %& &'/%!% %& N\1,2
P!! &)& 9J)$%$ & @!& . !.*// %&* % &;&=$ 9&%/$ < &* &;&=$ !*)&.!)/6$, $9$ /'& ! $.)/.!/.-
C!.%$ . &#& $($)! !'! 6!/!"*&, %&"& $9($"!& &/)&./! ! *! ;!)/'!, ($ &#&9(*$ *! !'! $.)!.)& $9$ &* )$?&, 9$9&.)$ ;*&)$ < *! ;&=! %& )!/. $ $9(&/., ($%&. &;&=$ .$9!*& 6!/!"*& $ $9$ & $.$&. &;&=$ 9&%/$3
E* &;&=$ 9&%/$ & &* ?& & $.)!.)& %!.)& &* )!.$ %&* )/&9($-
F/'! 13 C$9($)!9/&.)$ &;&=$ 9&%/$
F&.)&-
M/&.)! ?& . &;&=$ !*)&.!.)& & $/*!)$/$, &* !* & ($%/%$ ($ *! ;*&5/.-
82
F/'! 13 C$9($)!9/&.)$ &;&=$ !*)&.!.)&
F&.)&-
D& !&%$ ! *$ !.)&/$ *$ &;&=$ 9&%/$ ($%/%$ ($ &* (! )$/$.!*, ;&=! %& &9(#& < 9$9&.)$ ;*&)$ $. *$ /'/&.)&-
-
P! )$/$.!* 16. 7 m ( 16 )( 483,89 l+ . $lg ) 7742,24 l+. $lg 3 3 S ms = # . 0 3 = = # .0 # .0
-
F&=! %& &9(#& S m ( 2 )=
-
4. 2 m
# .0
2
=
( 4 )( 177,9 l+) #.0
2
l+
= 711,62 # .0
E* &;&=$ 9&%/$ ($%/%$ ($ *! ;*&5/. .$ & $.)!.)&, &.)$.&-
S m ( 3 )= 0
83
*$ &;&=$ !*)&.!.)& ($%/%$ ($ &* (! )$/$.!*, ;&=! %& &9(#& < 9$9&.)$ ;*&)$ $. *$ /'/&.)&-
S *s=0
-
P! )$/$.!* & $.)!.)&, &.)$.&
-
F&=! %& &9(#& & $.)!.)&, &.)$.&
-
E* 9$9&.)$ ;*&)$ S * ( 3 )=
32. 3 *
# .0
3
=
S * ( 2 )=0
( 32)( 37,15 l+. $lg ) # .0
3
=
1188,8l+. $lg
# .0
3
L$ &;&=$ $)!.)& ($%/%$ ($ *$ &;&=$ 9&%/$ < !*)&.!.)& $.-
M&%/$,
9 m =k t . Sms= (1.5 )
A*)&.!.)&
(
7742,24 l+.$lg
# .0
3
)=
11613,36l+.$lg
# .0
3
9 * =k t . S*s=( 1,5 ) ( 0 ) =0
L$ &;&=$ .$9!*& ($%/%$ ($ *$ &;&=$ 9&%/$ < !*)&.!.)& $.-
84
M&%/$,
8 m =k t . Sm ( 2 )=( 1,5 )
(
711,6 l+
# .0
8 * =k t . S* ( 3 )=( 1,5 )
A*)&.!.)&3
(
2
)=
1067,4 l+
#.0
2
1188,8 l+. $lg
# .0
3
)=
1783,2 l+. $lg
# .0
3
C!**$ %&* %/9&)$ $. *!
1 1,2
√( =
1067,4 l+
# .0
2
) ( 2
+3.
11613,36 l+. $lg
# .0
3
91000 $si
) + √( 2
1783,2 l+. $lg
# .0
3
)+ 2
3 . (0)
2
30449,52 $si
E)! &!/. ($ & . ($$ $9(*&#! & $*/$.!%! !.%$ &* $;)!& %& M!)*!"-
Di*metr"2=0.44 ∈¿ 11,76 mm
! ?& &* &#& &)! $.&)!%$ !* $%&)& < )&.% .! *$.'/)% %& 00 99, & &$'& . 6!*$ .$9!*/=!%$ ?& .$ &! 9&.$ ! 11,7 3 S& )$9!! &* %/9&)$ %& 0 99 (!! ($%& 9&!./=! < @!& &!*$.& (!! "/! *$ $%!9/&.)$ ?& ;/#!!. &* &#& < *$ %&9 &*&9&.)$ %& !$(*&3 T!"*! 3
85
86
2.9 SELECCIÓN DEL RODAMIENTO PARA CONTRARRESTAR LA FUERKA DE EMPUJE
n =523,77 r$m
-
V&*$/%!% %&* &#& %$.%& &) 9$.)!%$,
-
L! %!/. &$9&.%!%
8000
&=
& , (!! .!
)!.9//. %& $ 9*)/(*&3 -
S$($)! !'! !%/!, *! &*)!.)& %& *! !'! !%/!*& (&&.)& $.-
= 2 u= 5 =1760,51 N =3957,78l+
7
7 =177,9 l+
-
H!< ;&=! %& &9(#&,
-
L! $(/$.& ?& (&%&. $($)! &! ! '! &'. *! )!"*!, $. *$ $%!9/&.)$ %& %$"*& @/*&! %& "$*! < *$ %& $%/**$ ./$, & &$'& .$ %& $%/**$ ./$ ?& $;&& 9 6!/&%!% %& %/9&)$ (!! .$ %&#! . &!*. )!. '!.%& < ?& .$ @!
T!"*! 3
T$p3 ) R3)&$%/3
C&p&+$)&) )
C&p&+$)&) ) +&"g& C&p&+$)&)
U%& ($*"& ) #3*&'
+&"g& "&)$&* B&.!
) p!4 R&'*!
)'&,$%&$%/3 R&'*!
+3% "&%!"& p"3,!%)& D3#* ($*"& )
E5&*&.)&
B&.!
R&'*!
87
)
#3*&' +3% "&%!"& p"3,!%)& C3%/&+/3 &%g!*&" R3)$**3' +$*H%)"$+3' Ag!4&' R3)$**3' ',"$+3' R3)$**3' +-%$+3' F&.)&-
B&.! E5&*&.)& E5&*&.)& E5&*&.)& E5&*&.)&
E5&*&.)& M!*! M!*! R&'*!!"&.! E5&*&.)&
M!*! R&'*! M!*! E5&*&.)& M!*!
L! !'! %& %/&>$ & !**! $.-
P0 =V .: . + ; .7
-
S& &*&/$.! %& *! )!"*! &* ;!)$ %& !'! !%/!*
%& !'! %& &9(#& ?& !. .$ & $.$&
: =0,56
, < & &)/9! &* ;!)$
; = 1,5 3
T!"*! 103
E .1 .22 .2 .2 .5 F&.)&-
TC3 .17. .2 .9 .7 .11
2.5 1. 1.1 1.99 1.79
E .57 .5 .72 .77
N$)! d\ 03, (!! )$%$ *$ 6!*$& %&
88
TC3 .1 .2 .72 .9
1.51 1.19 1.7 1.
E* ;!)$ %& $)!/. )/&.& . 6!*$ %& 1 / *$ ?& '/! &. &* $%!9/&.)$ & &* !$ /.)&/$ < . 6!*$ %& 1,2 / *$ ?& '/! & *! (/)! &5)&/$,
V =1
P0 =( 1 ) ( 0,56 ) ( 3957,78 l+ )+ (1,5 ) ( 177,9 l+ )=2483,27 l+
L! !(!/%!% %& !'! %/.9/! & !**! $. *! /'/&.)& &!/. ?& &) &. ;./. %& ;!)$& %& %!/. < 6&*$/%!% ?& & &*&/$.! %& *! /'/&.)& ;/'!-
T!"*! 113 F!)$& ($ %!/. < ($ 6&*$/%!%, (!! $%!9/&.)$ %& "$*!
F&.)&-
< N =0,44
F!)$ %& 6&*$/%!%, F!)$ %& %!/. %& %/&>$, < - =1,02 89
C=P
( )
<= ( 2483,27l+ ) 1.02 =5756,67 l+ =25606,94 N
0
C$. *! !(!/%!% %& !'! %/.9/! < !"/&.%$ &* %/9&)$ 9+./9$ (!! &)& (.)$ & 9&.$ ! 0 9/*+9&)$, & &*&/$.! . $%!9/&.)$ ./$ %& $%/**$, %& *$ !)*$'$ $.*/.& %& SKF3
S& &*&/$.! &* $%!9/&.)$ 52 X, $. . %+9&)$ %& !'#&$ %& 9/*+9&)$, . !.@$ %& 1 9/*+9&)$ < .! !(!/%!% %& !'! %/.9/! %& 2, N3
26 REISION ASIS:IDA POR COMP:ADORA 90
261 SIMLACIÓN IDROS::ICA
F/'! 203 S/9*!/. H/%$)!)/! &. F*$ S/9*!)/$. %& $*/%$
F&.)&- A)$&
C$. *! @&!9/&.)! F*$ S/9*!)/$. %& $*/%$ & /.)$%#&$. *! 6!/!"*& %& *! $.%//$.& %& )!"!#$ %& *! )"/.! ! %/&>! )/($ %& ;*/%$, ;*#$ 6$*9J)/$, $.%//$.& %& (&/$.& !9"/&.)!*&, '!6&%!% < !%!*, &.)&'!.%$ *$ &*)!%$ 6/)$ &. *! ;/'! 20, 6&/;/!.%$ *! 6&*$/%!%&
91
T!"*! 113
D,$%$+$-% V*3+$)&) ) +á&"&
C&*+!*&)& 1,93 m / s
S$!*&)& 1,599 m / s
'p$"&* V*3+$)&) ) % /"&)& & *&
4,85 m / s
4,6 m / s
+á&"& )* "3)/ 3 *3+$)&) &#'3*!/& F&.)&- P$(/!
262 SIMLACIÓN DE PRESIONES EN LA :RBINA
L! /9*!/. %& (&/. & @!& $. &* ;/. %& @!& .! (&"! %& &/)&./! %& &;&=$ $"& *$ !*!"& %& *! )"/.!, &* &*)!%$ %& *! /9*!/. .$ !$#! . 6!*$ %& 10317 P! &. *! 9!! %& *! )"/.! < . 6!*$ %& 103 P! $"& *$ "$%& %& *$ !*!"&3
F/'! 213 P&/$.& &. *! )"/.!
92
F&.)&- A)$&
9.7. SIMULACIÓN DE ESFUERKOS SOBRE LOS ALABES DE LA TURBINA
E* 9!)&/!* ?& !. '&.&!*9&.)& (!! &! *! )"/.! $ $%&)& %& *! )"$ 9!?/.! $. !&$ !*&!%$ ;.%/%$, &* !* & )$9 $9$ (!9&)$ (!! %&)&9/.! *! %/9&./$.& %&* $%&)&, !@$! (!! &(&/;/! . &(&$ %& !*!"& & &!*/= *! /9*!/. &))/! %& (&/$.& $"& .! $*! !! %&* !*!"&, (!! &**$ & **&6 ! !"$ . $.)$* %& 9!**!%$ (!! )&.& . !.*// &.;$!%$ $*$ &. &! (&;//& < & !(*/ *! (&/. %&)&9/.!%! $. *! /9*!/. %& (&/$.& %&* /./$ !.)&/$3 C$9$ & (&%& $"&6! &. *! /9'&.& /'/&.)&3
93
S& )$9 (/9&$ . &(&$ %& 9/*+9&)$ (!! &* !*!"&, *! !* .$ !$# . 6!*$ ?& $"&(!!"! ($ . ($$ 9 %&* *+9/)& &*)/$, )&./&.%$ . &*)!%$ %&;!6$!"*& %$.%& *! (/&=! & %&;$9!+! /&6&/"*&9&.)&3
F/'! 223
F&.)&- P$(/!
E. *! &'.%! /9*!/. & *& )$9$ . &(&$ %& !*!"& %& 9/*+9&)$, $")&./&.%$ .$ &*)!%$ %& &;&=$ ?& .$ %&;$9!+!. &* !*!"& %&* $%&)&3
F/'! 23 94
F&.)&- P$(/!
95
CAPITULO 5 ANALISIS DE RESULTADOS
5.1 RODETE
96
P!! &* !.*// %& *$ &*)!%$, & @!& .! )!"*! $9(!!)/6! &.)& *$ %$ !$, /&.%$ (!! &* !$ 1 &* !%!* %& 3
3 m /s
3
5m /s
< !*)! %& !+%! %& 29, < &* !$ 2 . !%!* %&
< !*)! %& !+%! %& 193
T!"*! 123 D!)$ %&* R$%&)&
D&/3' )* "3)/ p&"& *& /!"#$%& 8&p*&% */"& +&'3A +&'3B P3/%+$&0/$* P 000 200 C&!)&* 9a 9a &*/!"&)+&H)& 6% 9 2 9 1 V*3+$)&) &#'3*!/& & *& %/"&)& +1 ,9a ,9a )* "3)/ A%g!*3 ) %/"&)& &* "3)/
Q1
,c
,12c
A%g!*3 ) )$"++$-% )* ,*!$)3
Q2
0c
0c
*3+$)&)/&%g%+$&* á%g!*3 )* )'*$&$%/3 )*
1
1,19a 1,c
2
1,2c
22,c
2,7 'a9
7,9a 2,1c
,*!$)3 ) *& p&"/ ) &""$#& )* &*&# á%g!*3 )* )'*$&$%/3 )* ,*!$)3 ) *& p&"/ ) &#&43 )* &*&# +&!)&*!%$/&"$3
11
1,1
*3+$)&)!%$/&"$& R%)$$%/3($)"á!*$+3
% ƞ(
20(9 0,
97
102,(9 0,10
%0"3 'p+H,$+3 )
%'
2,77(9
2,7(9
"3*!+$3%' )$'/&%+$& )* +%/"3 )* &*&# &
+
27,99
22,199
#&' )* "3)/ )$'/&%+$& )* +%/"3 )* &*&# &
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5.2 CAMARA ESPIRAL
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3 FUERZAS SOBRE LOS ALABES DEL RODETE T!"*! 13 D!)$ F&=! $"& *$ !*!"& %&* $%&)&
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BIBLIOGRAFIA
A'&! S$/!.$, 43 20113 T"/.! H/%*/!, 13 R&)/&6&% ;$9 @))(-aa3$3&a)&9$%/.!9/!a(()a(%;a;*/%$ 13(%; B@!)/! S3C3 2013 H<%$&*&)/ ($&3 I. In Advanced Renewable Energy Systems ((3 20Y23 B$@*, 3 2003 T&@./@& )$9.'*&@& ="'3 Vogel Industrie Und Mediem Gmb !o "G3
C$*)"/.! L)%!3 20113 C$*$9"/!.! %& T"/.!3 R&)/&6&% ;$9 @))(-aa3$*)"/.!3$9a@$9&3@)9 E*"!)!., A3 H3, !!$", O3 B3, A@9&%, 3 M3, W S@!"!!, H3 M3 2013 O(&!)/$., (&;$9!.& !.% &$.$9/ !.!*</ $; *$ @&!% 9/$@<%$($& )"/.& ;$ !* !.% &9$)& !&!- A &6/&3 Renewable and Sustainable Energy Reviews, #$, 0Y03 @))(-aa%$/3$'a103101a#3&320131130 E!*&! S/*&, 43 2013 E)%/$ !&$%/.9/$ %& . !&$'&.&!%$ 9&%/!.)& )&$+! BEM B*!%& E*&9&.) M$9&.)9, 1013 R&)/&6&% ;$9 @))(-aa($99$.3(3&%a"/))&!9a@!.%*&a2031a2aMEMORIA3(%; F!*?& A9!%!, M3 2013 Energ%a renovable de hidroel&ctrica 'lue3 C@/*&3 R&)/&6&% ;$9 @))(-aa)&(!/$3$9a(\0
104
F&..%&=, D3 M3 20123 T"/.! H/%*/!- T"/.! K!(*!. < &.%/9/&.)$3 R&)/&6&% ;$9 @))(-aa3!)9$;&/3$9a)"/.!@/%!*/!)"/.!!(*!.<&.%/9/&.)$a F/'&$, 43 2013 B&6& @/)$/! %& *! )"/.! @/%*/!3 R&)/&6&% ;$9 @))(-aa3&3@/*&3*ae#;/'&$a@/)$/!3@)9* G$$, M3 F3 2013 Energ%a Renovable (ara !omunidades Aisladas3 U./6&/%!% N!/$.!* %& C$%$"!3 R&)/&6&% ;$9 @))(-aa%3.3&%3!a"/))&!9a@!.%*&a110a2aE.&'+! R&.$6!"*& (!! C$9./%!%& A/*!%!3(%;&?&.&\1W/A**$&%\< G!/., 43, W F*$&=, 43 2013 )ise*o de un sistema de generaci+n a (artir de una (icocentral hidroel&ctrica3 raba-o de grado (ara o(tar titulo de ingeniero.
UNIVERSIDAD TECNOLfGICA DE PEREIRA3 @))(-aa%$/3$'a1031017aCBO7110712300 I.'&9!. L)%!3 20173 T"/.! H/%$&*&)/!3 R&)/&6&% ;$9 @))(-aa39*)/&6//$/.'&./&/!3$9a 9!, R3, W S/.'!*, S3 K3 2013 O(&!)/$. !.% M!/.)&.!.& P$"*&9 /. H<%$ T"/.& M!)&/!* /. S9!** H<%$ P$& P*!.)3 Materials oday /roceedings, 0Y, 22Y 213 @))(-aa%$/3$'a103101a#39!)(320130732 L!@%&*9!, S3, W 4$, E3 K3 2003 Vibration analysis o1 cavitation in "a(lan water turbines3 I2A! /roceedings Volumes 3I2A!4/a(ers5nline6 V$*3 173 IFAC3
@))(-aa%$/3$'a10312a200070KR10013
105
MAVEL3 2013 MAVEL TURBINES FOR HDROELECTRIC POER, 13 R&)/&6&% ;$9 @))(-aa39!6&*3=a N!6! M!)!@&, A3, W G!+! G)/J&=, H3 2013 S&*&/. < %/9&./$.!9/&.)$ %& )"/.! @/%*/! (!! &.)!*& @/%$&*J)/!3 Universidad Autonoma de Me7ico 2acultad de Ingenieria, 1213 R&)/&6&% ;$9
@))(-aa3/.'&./&/!3.!9395ae%&()$@/%!*/!a("*/!/$.&a(%;8("*/!/$.&aSE LEC
@))(-aa3/&.&%/&)3$9a/&.&a!)/*&a(//aS0011000100 P&&= P!.)$#!, P3 2003 esis /U!/3 P$.)/;//! U./6&/%!% C!)$*/! %&* P&3 @))(-aa%$/3$'a1031017aCBO7110712300 P$*$ E./.!, M3 13 turboma8uinas4hidraulicas3 M&5/$3 R&)/&6&% ;$9 ;/*&-aaaC-aU&aMELISSA PLAZASaD$.*$!%a%$9&.)3)/(8)"$9!?/.! @/%!*/!9!.&*($*$&./.!(%;3(%; P$*!!, O3, K&)$T$$/, 43, W M!)/!, 43 2013 U.)&!%< *$!% $. !. $/**!)/.' K!(*!. )"/.& ..&3 9ournal o1 2luids and Structures, $:0Y7, 22Y23 R&)/&6&% ;$9 @))(-aa3/&.&%/&)3$9a/&.&a!)/*&a(//aS07120022d
:/.)&$, E3 2013 I.6&)/'!/. E. P&?&>! C&.)!*& E. C$*$9"/!, 1Y13 R&)/&6&% ;$9 @))(-aa3./*/"&3&%3$a&6/)!/.'&./$*/"&a&6/)!12a!3(%;
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)"/.&3 !)& ($& !.% %!9 $.))/$.3 S/&! V!'!, F3 E3, S/&! A*!$., A3 F3, W G&&$ F!#!%$, C3 A3 20113 P&?&>! < 9/$&.)!*& @/%$&*J)/!- !*)&.!)/6! &!* %& '&.&!/. &*J)/!3 In1ormador ecnico, Ed. :=, 7Y3 R&)/&6&% ;$9
@))(-aa&6/)!3&.!3&%3$a/.%&53(@(a/.;8)&a!)/*&a6/&F/*&a22a27 S!.R&/'!, R3 F3, M.)&!., S3, A6&**!., F3, W A.)$., I3 20113 M!)@&9!)/!* 9$%&**/.' $; /*/.' ;*$ /. @<%!*/ )"/.& ;$ )@& ;** $(&!)/.' !.'&3 I. A((lied Mathematical Modelling V$*3 , ((3 7Y773 R&)/&6&% ;$9
@))(-aa3/&.&%/&)3$9a/&.&a!)/*&a(//aS0070d1100212 U./6&/%!% %& O6/&%$3 2003 T"/.! @/%*/! 113 Area de Mecanica de 2luidos3 R&)/&6&% ;$9 @))(-aa&"3./$6/3&aA&!aM&!./!3F*/%$a V/6&$, M3 A3 20173 ENERGIA8POTENCIAL8EN8LAS8CENTRALES8HIDRO3 R&)/&6&% ;$9 @))(-aa3!!%&9/!3&%a1117aENERGIA8POTENCIAL8EN8LAS8CENTRA LES8HIDROELECTRICAS
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