Ensayo turbinas Pelton

En esta práctica se realizo la toma de datos para poder obtener las curvas características de la Turbina Pelton del Laboratorio de la Facultad. Este ensayo nos permite obtener puntos con los cuales se diagramaran las curvas, en función a las RPM de la turbina. En las curvas de eficiencia se podrá observar como se desempeña en los aspectos hidráulicos y mecánicos.

Para el desarrollo de la práctica se procede de la siguiente forma: se enciende la bomba que simula una altura útil de agua que será adoptada como la altura existente en las centrales hidroeléctricas. Se colocan pesas una a una en el dinamómetro unido a la polea de la turbina; para cada pesa se tomarán los siguientes datos: RPM de la turbina, pesa colocada en el dinamómetro y su respectiva lectura. Previamente ya se tomaron los datos de presión en el inyector y diámetro de la volante. Se usaron 9 pesas. Con estos 9 datos se prosiguió con el análisis para determinar el estado de funcionamiento de la turbina. El análisis consiste en obtener las graficas o curvas características de la turbina; para ello, se determinan las fuerzas leídas en el dinamómetro, el torques, la potencia al freno, la potencia del rodete, la potencia del agua y las eficiencias.

INTRODUCCIÓN

Para un Ingeniero Mecánico es muy importante determinar en que forma se esta desempeñando una turbina, para ello es necesario conocer la forma en que se pueden determinar sus curvas características en función a los RPM de forma manual, ya que si se diera el caso de obtenerlas del fabricante, nosotros también debemos saber diseñarlas de forma manual, puesto que las curvas proporcionadas son para una turbina nueva y no para una con varios años de funcionamiento, por este motivo sus datos originales variaran y con esto son curvas. También es necesario conocer de qué manera se las interpreta para darles un uso adecuado y no colocar una turbina en un sistema inadecuado que representara una eficiencia menor a la esperada. Este es el motivo principal de la realización de este informe, después de realizar este ensayo ya se conoce de cerca la forma de realizar las curvas y su correspondiente interpretación para formular las conclusiones sobre su forma de funcionamiento.

El ensayo se realizó en el Laboratorio de Termo hidráulica de la Facultad de Ingeniaría Mecánica ubicado a 3268 msnm utilizando una Turbina Pelton a escala, una bomba Hidrostal 40-200, un motor eléctrico de 2,5 HP, un manómetro, un dinamómetro, 9 pesas de diferentes masas y un vertedero triangular de 90o

El presente informe consta de una descripción de la turbina, relación de equipos y/o materiales utilizados, los procedimientos seguidos durante y después de los ensayos debidamente detallados, para facilitar la compresión. Finalmente se establecen las conclusiones y recomendaciones a las que se han llegado después de realizar la experiencia.

OBJETIVOS

• Trazar curvas características de la Turbina Pelton tomando datos experimentales mediante el método de Freno Prony.

• Determinar los valores de las diferentes potencias presentes en la Turbina relacionados con las diferentes RPM presentes durante el funcionamiento de la Turbina.

• Determinar los puntos de mayor eficiencia hidráulica, mecánica y total de la Turbina mediante la lectura de las curvas.

EQUIPOS E INSTRUMENTOS

• Bomba Hidrostal 40-200

• Turbina Peltón

• Manómetro

• Tacómetro

• Dinamómetro

• Pesas de diversas masas

• Vertedero triangular

• Flexómetro

• Vernier

PROCEDIMIENTO

• Colocar la Turbina en la posición correcta para un aprovechamiento máximo del chorro de agua.

• Poner en condiciones de encendido a la bomba (cebado).

• Encender el motor.

• Tomar la presión a la salida del chorro.

• Colocar una pesa en la cuerda unida al dinamómetro.

• Tomar lectura del dinamómetro.

• Tomar lectura de las revoluciones que marca el tacómetro.

• Colocar otra pesa y registrar los datos anteriores

• Obtener la medida de la turbina, de la polea y del tacómetro; en especial estos dos últimos dato para hacer la transformación de las revoluciones.

• Medir la altura del liquido en el vertedero para poder hallar el caudal usado durante el ensayo

• Después de tomar la totalidad de datos, se procesaran para hallar las potencias, eficiencias y velocidades.

• Graficar los resultados cada variable en función de la rpm.