Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 85
For a high-fl ow site with a head of 45 ft, it is desired to design
a single 7-ft-diameter turbine that develops 4000 bhp at a
speed of 360 r/min and 88-percent effi ciency. It is decided
first to test a geometrically similar model of diameter 1 ft,
running at 1180 r/min. (a) What likely type of turbine is in
the prototype? What are the appropriate (b) head and
(c) fl ow rate for the model test? (d) Estimate the power
expected to be delivered by the model turbine.
Passo 1
Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊
Para o protótipo
A velocidade da turbina, A potência,
Passo 2
a) Agora, a velocidade específica da potência é,
Substituindo valores
Portanto, a partir do tipo de turbina e da tabela de alcance, vê-se que o protótipo é a turbina de hélice
Passo 3
b) Regra de semelhança para calcular a cabeça do modelo,
Onde, diâmetro da turbina protótipo é , o diâmetro da turbina modelo é , a velocidade da turbina do modelo é
A cabeça do modelo é .
Passo 4
c) A taxa de fluxo do protótipo é,
Onde, a eficiência da turbina para protótipo é
Regra de semelhança para calcular a vazão do modelo,
Substituindo
Passo 5
A potência de saída do modelo é dada por,
Substituindo valores
Portanto, a potência fornecida pela turbina modelo é .
Resposta
a) turbina de hélice
b)
c)