Calculadora Caudal volumétrico de una turbina Francis con álabes de salida en ángulo recto dado el trabajo realizado por segundo

✖El trabajo realizado por segundo por la turbina Francis se define como la cantidad de trabajo que realiza la turbina Francis en una unidad de tiempo determinada.ⓘ Trabajo realizado por segundo por Francis Turbine [W]			+10% -10%
✖La densidad del fluido en la turbina Francis es la densidad correspondiente del fluido en las condiciones dadas en la turbina franquicia.ⓘ Densidad del fluido en la turbina Francis [ρ_f]			+10% -10%
✖La velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis se define como la velocidad de la paleta en la entrada de la turbina.ⓘ Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis [u₁]			+10% -10%
✖La velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis es el componente tangencial de la velocidad absoluta en la entrada de la pala.ⓘ Velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis [V_w1]			+10% -10%

✖El caudal volumétrico de la turbina Francis es el volumen de fluido que pasa por unidad de tiempo.ⓘ Caudal volumétrico de una turbina Francis con álabes de salida en ángulo recto dado el trabajo realizado por segundo [Q_f]

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Fórmula

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Caudal volumétrico de una turbina Francis con álabes de salida en ángulo recto dado el trabajo realizado por segundo

Fórmula

`"Q"_{"f"} = "W"/("ρ"_{"f"}*"u"_{"1"}*"V"_{"w1"})`

Ejemplo

`"1.497686m³/s"="183kW"/("1000kg/m³"*"9.45m/s"*"12.93m/s")`

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Caudal volumétrico de una turbina Francis con álabes de salida en ángulo recto dado el trabajo realizado por segundo Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Caudal volumétrico de la turbina Francis = Trabajo realizado por segundo por Francis Turbine/(Densidad del fluido en la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis*Velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis)
Q_f = W/(ρ_f*u₁*V_w1)
Esta fórmula usa 5 Variables

Variables utilizadas

Caudal volumétrico de la turbina Francis - (Medido en Metro cúbico por segundo) - El caudal volumétrico de la turbina Francis es el volumen de fluido que pasa por unidad de tiempo.
Trabajo realizado por segundo por Francis Turbine - (Medido en Vatio) - El trabajo realizado por segundo por la turbina Francis se define como la cantidad de trabajo que realiza la turbina Francis en una unidad de tiempo determinada.
Densidad del fluido en la turbina Francis - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad del fluido en la turbina Francis es la densidad correspondiente del fluido en las condiciones dadas en la turbina franquicia.
Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis se define como la velocidad de la paleta en la entrada de la turbina.
Velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis es el componente tangencial de la velocidad absoluta en la entrada de la pala.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Trabajo realizado por segundo por Francis Turbine: 183 Kilovatio --> 183000 Vatio (Verifique la conversión aquí)
Densidad del fluido en la turbina Francis: 1000 Kilogramo por metro cúbico --> 1000 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis: 9.45 Metro por Segundo --> 9.45 Metro por Segundo No se requiere conversión
Velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis: 12.93 Metro por Segundo --> 12.93 Metro por Segundo No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

Q_f = W/(ρ_f*u₁*V_w1) --> 183000/(1000*9.45*12.93)

Evaluar ... ...

Q_f = 1.49768595244233

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

1.49768595244233 Metro cúbico por segundo --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

1.49768595244233 ≈ 1.497686 Metro cúbico por segundo <-- Caudal volumétrico de la turbina Francis

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Peri Krishna Karthik

Instituto Nacional de Tecnología Calicut (Calicut NIT), Calicut, Kerala

¡Peri Krishna Karthik ha creado esta calculadora y 200+ más calculadoras!

Verificada por Anshika Arya

Instituto Nacional de Tecnología (LIENDRE), Hamirpur

¡Anshika Arya ha verificado esta calculadora y 2500+ más calculadoras!

< 18 Turbina Francisco Calculadoras

Tasa de flujo volumétrico de una turbina Francis de ángulo agudo dado el trabajo realizado por segundo en el corredor

Vamos Caudal volumétrico de la turbina Francis = Trabajo realizado por segundo por Francis Turbine/(Densidad del fluido en la turbina Francis*(Velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis+Velocidad de remolino en la salida de la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la salida de la turbina Francis))

Caudal volumétrico de una turbina Francis con álabes de salida en ángulo obtuso dado el trabajo realizado por segundo

Vamos Caudal volumétrico de la turbina Francis = Trabajo realizado por segundo por Francis Turbine/(Densidad del fluido en la turbina Francis*(Velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis-Velocidad de remolino en la salida de la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la salida de la turbina Francis))

Trabajo realizado por segundo en el corredor por agua para hoja de salida en ángulo agudo

Vamos Trabajo realizado por segundo por Francis Turbine = Densidad del fluido en la turbina Francis*Caudal volumétrico de la turbina Francis*(Velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis+Velocidad de remolino en la salida de la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la salida de la turbina Francis)

Trabajo realizado por segundo en corredor por agua para hoja de salida en ángulo obtuso

Vamos Trabajo realizado por segundo por Francis Turbine = Densidad del fluido en la turbina Francis*Caudal volumétrico de la turbina Francis*(Velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis-Velocidad de remolino en la salida de la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la salida de la turbina Francis)

Eficiencia hidráulica de la turbina Francis con pala de salida en ángulo obtuso

Vamos Eficiencia hidráulica de la turbina Francis = (Velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis-Velocidad de remolino en la salida de la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la salida de la turbina Francis)/(Aceleración debida a la gravedad*Cabezal de turbina Net Francis)

Eficiencia hidráulica de la turbina Francis con pala de salida en ángulo agudo

Vamos Eficiencia hidráulica de la turbina Francis = (Velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis+Velocidad de remolino en la salida de la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la salida de la turbina Francis)/(Aceleración debida a la gravedad*Cabezal de turbina Net Francis)

Caudal volumétrico de una turbina Francis con álabes de salida en ángulo recto dado el trabajo realizado por segundo

Vamos Caudal volumétrico de la turbina Francis = Trabajo realizado por segundo por Francis Turbine/(Densidad del fluido en la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis*Velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis)

Trabajo realizado por segundo en el corredor por el agua para el ángulo de la hoja de salida en ángulo recto

Vamos Trabajo realizado por segundo por Francis Turbine = Densidad del fluido en la turbina Francis*Caudal volumétrico de la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis*Velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis

Eficiencia hidráulica de la turbina Francis con hoja de salida en ángulo recto

Vamos Eficiencia hidráulica de la turbina Francis = (Velocidad de remolino en la entrada de la turbina Francis*Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis)/(Aceleración debida a la gravedad*Cabezal de turbina Net Francis)

Grado de reacción de la turbina con álabes de salida en ángulo recto

Vamos Grado de reacción = 1-cot(Ángulo de hoja guía para Francis Trubine)/(2*(cot(Ángulo de hoja guía para Francis Trubine)-cot(Ángulo de paleta en la entrada)))

Relación de velocidad de la turbina Francis

Vamos Relación de velocidad de la turbina Francis = Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis/(sqrt(2*Aceleración debida a la gravedad*Cabeza en la entrada de la turbina Francis))

Velocidad de la paleta en la entrada dada Relación de velocidad Turbina Francis

Vamos Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis = Relación de velocidad de la turbina Francis*sqrt(2*Aceleración debida a la gravedad*Cabeza en la entrada de la turbina Francis)

Relación de flujo de turbina Francis

Vamos Relación de flujo de la turbina Francis = Velocidad de flujo en la entrada de la turbina Francis/(sqrt(2*Aceleración debida a la gravedad*Cabeza en la entrada de la turbina Francis))

Velocidad de flujo en la entrada dada la relación de flujo en la turbina Francis

Vamos Velocidad de flujo en la entrada de la turbina Francis = Relación de flujo de la turbina Francis*sqrt(2*Aceleración debida a la gravedad*Cabeza en la entrada de la turbina Francis)

Carga de presión dada la relación de velocidad en la turbina Francis

Vamos Cabeza en la entrada de la turbina Francis = ((Velocidad de la paleta en la entrada de la turbina Francis/Relación de velocidad de la turbina Francis)^2)/(2*Aceleración debida a la gravedad)

Altura de presión dada la relación de flujo en la turbina Francis

Vamos Cabeza en la entrada de la turbina Francis = ((Velocidad de flujo en la entrada de la turbina Francis/Relación de flujo de la turbina Francis)^2)/(2*Aceleración debida a la gravedad)

Ángulo de la cuchilla guía dado el grado de reacción

Vamos Ángulo de hoja guía para Francis Trubine = acot(cot(Ángulo de paleta en la entrada)/(1-1/(2*(1-Grado de reacción))))

Ángulo de paleta en la entrada del grado de reacción

Vamos Ángulo de paleta en la entrada = acot(cot(Ángulo de hoja guía para Francis Trubine)*(1-1/(2*(1-Grado de reacción))))

Caudal volumétrico de una turbina Francis con álabes de salida en ángulo recto dado el trabajo realizado por segundo Fórmula

¿Cuáles son los componentes principales de una turbina Francis?

Los componentes principales son la carcasa en espiral, la guía y las paletas fijas, las palas del corredor y el tubo de aspiración. La carcasa en espiral, también conocida como carcasa de voluta o carcasa de espiral, tiene numerosas aberturas a intervalos regulares que convierten la energía de presión del fluido en cinética y permiten que el fluido de trabajo incida sobre las paletas del rodete. Este mantiene una velocidad constante a pesar del hecho de que se han previsto numerosas aberturas para que el fluido entre en los álabes, ya que el área de la sección transversal de esta carcasa disminuye uniformemente a lo largo de la circunferencia. Las paletas guía y fijas convierten la energía de presión del fluido en energía cinética. Los álabes del corredor son los centros donde golpea el fluido y la fuerza tangencial del impacto produce un par que hace que el eje de la turbina gire. Es necesario prestar atención a los ángulos de las palas en la entrada y la salida, ya que estos son parámetros importantes que afectan la producción de energía. La función principal del tubo de aspiración es reducir la velocidad del agua descargada para minimizar la pérdida de energía cinética en la salida.

¿Cuál es el propósito del tubo de tiro?

La eficiencia de una turbina de reacción, como una turbina Francis, aumenta con el aumento de la diferencia de presión entre las presiones de entrada y salida. Como la presión de entrada no se puede aumentar más, dado que la cabeza de entrada de la turbina permanece constante, la única forma de mejorar la eficiencia es disminuir la presión de salida y crear una cabeza negativa en la salida. Aquí es donde entran en escena los tubos de tiro. Los tubos de tiro son de diferentes formas y tamaños, dependiendo de la magnitud de la carga negativa que se produzca a la salida de la turbina. Se puede imaginar un tubo de aspiración como un componente con un área de sección transversal creciente a partir de la salida de la turbina hasta la pista de descarga. Las secciones transversales pueden ser circulares, rectangulares, cuadradas o especialmente diseñadas, como un tubo de tiro de sifón, etc.

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