Angle d'aube à l'entrée et à la sortie au bord extrême de la roue Calculatrice

✖La vitesse du débit à l'entrée est la vitesse du débit à l'entrée de la turbine.ⓘ Vitesse d'écoulement à l'entrée [V_fi]			+10% -10%
✖La vitesse de tourbillon à l’entrée est définie comme la composante de la vitesse du jet dans la direction du mouvement de l’aube.ⓘ Vitesse de tourbillon à l'entrée [V_wi]			+10% -10%
✖La vitesse de l'aube à l'entrée est définie comme la vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine.ⓘ Vitesse de la girouette à l'entrée [u_i]			+10% -10%

✖L'angle de l'aube à l'entrée est l'angle formé par la vitesse relative du jet avec la direction du mouvement à l'entrée.ⓘ Angle d'aube à l'entrée et à la sortie au bord extrême de la roue [θ]

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Formule

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Angle d'aube à l'entrée et à la sortie au bord extrême de la roue

Formule

`"θ" = atan(("V"_{"fi"})/("V"_{"wi"}-"u"_{"i"}))`

Exemple

`"15.541°"=atan(("5.84m/s")/("31m/s"-"10m/s"))`

Calculatrice

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Angle d'aube à l'entrée et à la sortie au bord extrême de la roue Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Angle d'aube = atan((Vitesse d'écoulement à l'entrée)/(Vitesse de tourbillon à l'entrée-Vitesse de la girouette à l'entrée))
θ = atan((V_fi)/(V_wi-u_i))
Cette formule utilise 2 Les fonctions, 4 Variables

Fonctions utilisées

tan - La tangente d'un angle est un rapport trigonométrique de la longueur du côté opposé à un angle à la longueur du côté adjacent à un angle dans un triangle rectangle., tan(Angle)
atan - Le bronzage inverse est utilisé pour calculer l'angle en appliquant le rapport tangentiel de l'angle, qui est le côté opposé divisé par le côté adjacent du triangle rectangle., atan(Number)

Variables utilisées

Angle d'aube - (Mesuré en Radian) - L'angle de l'aube à l'entrée est l'angle formé par la vitesse relative du jet avec la direction du mouvement à l'entrée.
Vitesse d'écoulement à l'entrée - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse du débit à l'entrée est la vitesse du débit à l'entrée de la turbine.
Vitesse de tourbillon à l'entrée - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse de tourbillon à l’entrée est définie comme la composante de la vitesse du jet dans la direction du mouvement de l’aube.
Vitesse de la girouette à l'entrée - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse de l'aube à l'entrée est définie comme la vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Vitesse d'écoulement à l'entrée: 5.84 Mètre par seconde --> 5.84 Mètre par seconde Aucune conversion requise
Vitesse de tourbillon à l'entrée: 31 Mètre par seconde --> 31 Mètre par seconde Aucune conversion requise
Vitesse de la girouette à l'entrée: 10 Mètre par seconde --> 10 Mètre par seconde Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

θ = atan((V_fi)/(V_wi-u_i)) --> atan((5.84)/(31-10))

Évaluer ... ...

θ = 0.271241545811226

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

0.271241545811226 Radian -->15.5409958035905 Degré (Vérifiez la conversion ici)

RÉPONSE FINALE

15.5409958035905 ≈ 15.541 Degré <-- Angle d'aube

(Calcul effectué en 00.020 secondes)

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Crédits

Créé par Péri Krishna Karthik

Institut national de technologie de Calicut (NIT Calicut), Calicut, Kerala

Péri Krishna Karthik a créé cette calculatrice et 200+ autres calculatrices!

Vérifié par Anshika Arya

Institut national de technologie (LENTE), Hamirpur

Anshika Arya a validé cette calculatrice et 2500+ autres calculatrices!

< 7 Turbine Kaplan Calculatrices

Diamètre du moyeu donné décharge

Aller Diamètre du moyeu = sqrt((Diamètre extérieur du coureur^2)-((4/pi)*(Débit volumique/Vitesse d'écoulement à l'entrée)))

Diamètre extérieur du coureur

Aller Diamètre extérieur du coureur = sqrt((Débit volumique/Vitesse d'écoulement à l'entrée)*(4/pi)+(Diamètre du moyeu^2))

Angle d'aube à l'entrée et à la sortie au bord extrême de la roue

Aller Angle d'aube = atan((Vitesse d'écoulement à l'entrée)/(Vitesse de tourbillon à l'entrée-Vitesse de la girouette à l'entrée))

Vitesse d'écoulement à l'entrée

Aller Vitesse d'écoulement à l'entrée = Débit volumique/((pi/4)*((Diamètre extérieur du coureur^2)-(Diamètre du moyeu^2)))

Décharge par le coureur

Aller Débit volumique = (pi/4)*((Diamètre extérieur du coureur^2)-(Diamètre du moyeu^2))*Vitesse d'écoulement à l'entrée

Vitesse d'écoulement donnée vitesse de tourbillon

Aller Vitesse d'écoulement à l'entrée = Vitesse de tourbillon à l'entrée*tan(Angle de la lame de guidage)

Vitesse de tourbillon à l'entrée

Aller Vitesse de tourbillon à l'entrée = Vitesse d'écoulement à l'entrée/tan(Angle de la lame de guidage)

Angle d'aube à l'entrée et à la sortie au bord extrême de la roue Formule

Angle d'aube = atan((Vitesse d'écoulement à l'entrée)/(Vitesse de tourbillon à l'entrée-Vitesse de la girouette à l'entrée))
θ = atan((V_fi)/(V_wi-u_i))

Comment fonctionne la turbine Kaplan ?

La turbine Kaplan est une turbine à réaction à flux entrant, ce qui signifie que le fluide de travail change de pression lorsqu'il se déplace dans la turbine et abandonne son énergie. La puissance est récupérée à la fois de la charge hydrostatique et de l'énergie cinétique de l'eau qui coule. La conception combine les caractéristiques des turbines radiales et axiales. L'entrée est un tube en forme de volute qui s'enroule autour du portillon de la turbine. L'eau est dirigée tangentiellement à travers le portillon et s'enroule sur une glissière en forme d'hélice, la faisant tourner. La sortie est un tube de tirage de forme spéciale qui aide à ralentir l'eau et à récupérer l'énergie cinétique. La turbine n'a pas besoin d'être au point le plus bas du débit d'eau tant que le tube de tirage reste plein d'eau. Un emplacement de turbine plus élevé, cependant, augmente l'aspiration qui est transmise aux aubes de turbine par le tube d'aspiration. La chute de pression qui en résulte peut entraîner une cavitation. Les rendements des turbines Kaplan sont généralement supérieurs à 90 %, mais peuvent être inférieurs dans les applications à très basse chute.

Quelles sont les autres applications de la turbine Kaplan ?

Les turbines Kaplan sont largement utilisées dans le monde pour la production d'énergie électrique. Ils couvrent les sites hydroélectriques les plus bas et sont particulièrement adaptés aux conditions de débit élevé. Les microturbines bon marché du modèle de turbine Kaplan sont fabriquées pour une production d'énergie individuelle conçue pour 3 m de hauteur de chute qui peuvent fonctionner avec aussi peu que 0,3 m de hauteur de chute à une performance très réduite à condition d'un débit d'eau suffisant. Les grandes turbines Kaplan sont conçues individuellement pour chaque site afin de fonctionner avec le rendement le plus élevé possible, généralement supérieur à 90 %. Ils sont très coûteux à concevoir, fabriquer et installer, mais fonctionnent pendant des décennies.

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