Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Brunetti - Mecânica dos Fluidos - Ed: 2º - Capítulo 5.Exercício - Ex. 19
Para uma turbina de ação do tipo Pelton, tem-se os seguintes dados: raio da turbina: R = 1,5 m; rotação: 450 rpm; ângulo de saída das pás: 170°; velocidae do jato: 100 m/s; área da seção do jato: 0,1 m². Determinar a potência da turbina.
Passo 1
Para esse exercício, vamos precisar relembrar a equação que fornece a potência de uma turbina Pelton, que é dada por:
Em que e são, respectivamente, a velocidade do jato e a área da seção, é o ângulo de saída das pás e é a velocidade linear na ponta das pás.
Passo 2
Então, precisamos encontrar a velocidade linear das pás, que é dada pela equação do movimento circular:
Onde é a velocidade angular, que por sua vez, pode ser encontrada por:
Onde é a rotação em rotações por segundo, então, substituindo essa relação na equação anterior:
Passo 3
Agora podemos retornar à equação para a potência da turbina:
E substituir os valores conhecidos: