INGENIERIA DE EJECUCIÓN EN MECANICA PROGRAMA DE PROSECUCION DE ESTUDIO VESPERTINO GUIA DE LABORATORIO

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1 UIVERSIDAD DE SAIAGO DE CILE FACULAD DE IGEIERÍA IGEIERIA DE EJECUCIÓ E MECAICA PROGRAMA DE PROSECUCIO DE ESUDIO VESPERIO GUIA DE LABORAORIO ASIGAURA 9562 EQUIPOS ÉRMICOS E IDRAÚLICOS. IVEL 05 EXPERIECIA E ESAYO DE URBIA IDRAULICA ORARIO: VIERES:19.00 A RS. 1

2 UIVERSIDAD DE SAIAGO DE CILE FACULAD DE IGEIERÍA IULO: 1. OBJEIVO GEERAL Que el alumno reconozca en terreno la instalación de una Pelton. Identificar instrumentos y controles que permitan evaluar parámetros de funcionamiento de una central idroeléctrica. 2. OBJEIVOS ESPECÍFICOS a) Graficar y analizar las curvas características de funcionamiento de una turbina Pelton. b) Determinar la velocidad específica. c) Relación entre velocidad del chorro y velocidad tangencial del rodete. d) Pérdida de carga en el Inyector. e) Graficar y analizar la variación de la energía mecánica con la energía eléctrica. odo en términos de potencia. f) Graficar y analizar la variación de la energía hidráulica con la energía eléctrica. odo en términos de Potencia. g) Graficar y analizar la variación de la energía hidráulica con la mecánica. odo en términos de Potencia. 2

3 UIVERSIDAD DE SAIAGO DE CILE FACULAD DE IGEIERÍA 3. BREVE IRODUCCIÓ EÓRICA 3.1 Concepto de urbina idráulica Es una máquina hidráulica capaz de transformar energía hidráulica en energía mecánica. Energía idraúlica URBIA Energía Mecánica Pérdidas 3.2 Para cuantificar la energía hidráulica se cuanta con un equipo Moto - Bomba. De tal forma que la potencia hidráulica se obtiene de: QB 76 P. Peso específico, K 3 M Q B Caudal de la bomba, Seg M 3 Altura eta, m.c.a 3.3 Altura eta La energía de impacto del chorro libre sobre el álabe (cuchara) para una turbina Pelton, corresponde a la altura dinámica del chorro. Dicha altura es llamada Altura eta. ( M ) C2 m. c. a 2g 3

4 UIVERSIDAD DE SAIAGO DE CILE FACULAD DE IGEIERÍA m C Velocidad media del flujo a la salida de la obera, seg Q 2 2 2g A M 3 Q Caudal de impacto, Seg A Área a la salida de la obera, M Rendimiento de la urbina Considerando el rodete como volumen de control, se tendrá: e Donde la potencia en el Eje de la turbina es: e F n C e Para el caso particular del laboratorio se tiene: F M e. P 2370 F k+ M R.P.M De esta forma el rendimiento de la turbina es: F M 76 Q B M

5 UIVERSIDAD DE SAIAGO DE CILE FACULAD DE IGEIERÍA 3.5 úmero específico (velocidad específica) Para una turbina Pelton con un solo chorro, su velocidad especifica es: M S M 5 4 n e M velocidad del Rodete, R.P.M Potencia Mecánica,.P. e Altuna eta, m.c.a 3.6 Velocidad del chorro La velocidad del chorro evaluado a la salida de la tobera es: C K 2g K Coeficiente de tobera K 0,95 a 0,98 4. DESCRIPCIÓ DEL MEODO A SEGUIR 4.1. Los alumnos deberán reconocer loas características de la instalación, particularmente la forma en que se genera la energía hidraulica. Identificar sistema de tuberías, medidor de caudal, medidor de voltaje y corriente, medidor de presión y otros. 4.2 Desarrollar, mediante modelos matemáticos, de los objetivos previamente planteados por el profesor. 5

6 UIVERSIDAD DE SAIAGO DE CILE FACULAD DE IGEIERÍA 4.3 Planificar el trabajo experimental, determinando las variables a medir. 4.4 Efectuar todas las mediciones que permitan satisfacer los objetivos. 4.5 Efectuar un análisis de consistencia de los valores medidos. 4.6 Finalizar el trabajo experimental con un análisis general, primado la experiencia del profesor frente a los alumnos. 5.- EMAS DE IERROGACIÓ 5.1. Partes constitutivas de una turbina pelton Funcionamiento de una turbina Pelton Parámetros de Funcionamiento Relación entre velocidad del chorro y velocidad tangencial de la rueda Velocidad específica Potencias; hidráulica, mecánica y eléctrica Partes fundamentales de una central hidroeléctrica riangulo de velocidades 6.- EQUIPOS E ISRUMEOS A UILIZAR 6.1. Medidor caudal Medidor de Presión Medidora de Velocidad Medidor de tensión y corriente. 6

7 UIVERSIDAD DE SAIAGO DE CILE FACULAD DE IGEIERÍA 6.5. Balanza dinamométrica Equipo Moto Bomba Banco de ensayo por turbina Pelton. 7.- Lo que se pide en el Informe 7.1. Esquema físico de la Instalación del Banco de Ensayo de la turbina Pelton 7.2. Especificaciones técnicas de los instrumentos y equipos empleados 7.3. Presentación de los valores experimentales Modelos matemáticos empleados y ejemplos de cálculo Presentación de valores calculados Confección de gráficos Observaciones, análisis, conclusiones y comentarios personales. 8.- BIBLIOGRAFÍA - Claudio Mataix, Mecánica de Fluidos y Máquinas idráulicas. ARLA - Wilfredo Jara, Máquinas idráulicas, IIFIM - Gmo. Aránguiz, Apuntes de Clases de la asignatura Sistemas érmicos e idráulicos (15069) 7