Enunciado

Turbines are to be installed where the net head is 400 ft and

the fl ow rate 250,000 gal/min. Discuss the type, number, and

size of turbine that might be selected if the generator selected

is (a) 48-pole, 60-cycle (n 5 150 r/min) and (b) 8-pole (n 5

900 r/min). Why are at least two turbines desirable from a

planning point of view?

Passo 1

Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊

Selecionamos duas turbinas, de cerca de meio fluxo cada, de modo que uma ainda esteja disponível para geração de energia, se a outra for desligada para manutenção ou reparos.

Suponha η = 90 % para a eficiência ideal

A energia fornecida

P Total  = η ρ g Q H   ≈ 0.9 ( 62.4 ) 250000 449 ( 400 ) ÷ 550   = 22750 h p   Cade turbina   = 11375 h p

Passo 2

a) n = 150 r p m :

Velocidade específica da turbina

N s p = n P 1 / 2 H 5 / 4   = 150 ( 11375 ) 1 / 2 ( 400 ) 5 / 4   = 8.9

A partir da eficiência ideal do projeto da turbinaA velocidade específica da turbina varia de 1 a 10

Portanto, selecione duas turbinas de impulso.

Passo 3

Fator de velocidade periférico

Da eficiência de uma turbina de impulso no melhor ponto de operação

ϕ ≈ 0.47 ϕ = π n D 2 g H 0.47 = π n D 2 g H   = π ( 150 / 60 ) D 2 ( 32.2 ) ( 400 ) D ≈ 9.6 f t

O diâmetro da bomba é D ≈ 9.6 f t

D ≈ 9.6 f t

Passo 4

b) n = 900 r p m Velocidade específica da turbina

N s p = n P 1 / 2 H 5 / 4   = 900 ( 11375 ) 1 / 2 ( 400 ) 5 / 4   = 54

Da eficiência ideal do projeto da turbina Avelocidade específica da turbina varia de 10 a 100

Selecione duas turbinas Francis

Passo 5

A eficiência máxima para a turbina Francis

C p   * = 2.6 C P * = P * ρ n 3 D 5 2.6 = P * ρ n 3 D 5   = 11375 X 550 1.94 900 60 3 D 5 D ≈ 3.2 f t

O diâmetro do corredor da turbina é D ≈ 3.2 f t

Resposta

a) D ≈ 9.6 f t

b) D ≈ 3.2 f t

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