Débit volumique de la turbine Francis à aubes à sortie à angle droit compte tenu du travail effectué par seconde Calculatrice

✖Le travail effectué par seconde par la turbine Francis est défini comme la quantité de travail effectué par la turbine Francis dans une unité de temps donnée.ⓘ Travail effectué par seconde par Francis Turbine [W]			+10% -10%
✖La densité du fluide dans la turbine Francis est la densité correspondante du fluide dans les conditions données dans la turbine franchisée.ⓘ Densité du fluide dans la turbine Francis [ρ_f]			+10% -10%
✖La vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis est définie comme la vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine.ⓘ Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis [u₁]			+10% -10%
✖La vitesse de tourbillon à l'entrée de la turbine Francis est la composante tangentielle de la vitesse absolue à l'entrée des pales.ⓘ Vitesse du tourbillon à l’entrée de la turbine Francis [V_w1]			+10% -10%

✖Le débit volumique de la turbine Francis est le volume de fluide qui passe par unité de temps.ⓘ Débit volumique de la turbine Francis à aubes à sortie à angle droit compte tenu du travail effectué par seconde [Q_f]

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Formule

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Débit volumique de la turbine Francis à aubes à sortie à angle droit compte tenu du travail effectué par seconde

Formule

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

Exemple

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

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Débit volumique de la turbine Francis à aubes à sortie à angle droit compte tenu du travail effectué par seconde Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Débit volumique pour la turbine Francis = Travail effectué par seconde par Francis Turbine/(Densité du fluide dans la turbine Francis*Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis*Vitesse du tourbillon à l’entrée de la turbine Francis)
Q_f = W/(ρ_f*u₁*V_w1)
Cette formule utilise 5 Variables

Variables utilisées

Débit volumique pour la turbine Francis - (Mesuré en Mètre cube par seconde) - Le débit volumique de la turbine Francis est le volume de fluide qui passe par unité de temps.
Travail effectué par seconde par Francis Turbine - (Mesuré en Watt) - Le travail effectué par seconde par la turbine Francis est défini comme la quantité de travail effectué par la turbine Francis dans une unité de temps donnée.
Densité du fluide dans la turbine Francis - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité du fluide dans la turbine Francis est la densité correspondante du fluide dans les conditions données dans la turbine franchisée.
Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis est définie comme la vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine.
Vitesse du tourbillon à l’entrée de la turbine Francis - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse de tourbillon à l'entrée de la turbine Francis est la composante tangentielle de la vitesse absolue à l'entrée des pales.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Travail effectué par seconde par Francis Turbine: 183 Kilowatt --> 183000 Watt (Vérifiez la conversion ici)
Densité du fluide dans la turbine Francis: 1000 Kilogramme par mètre cube --> 1000 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis: 9.45 Mètre par seconde --> 9.45 Mètre par seconde Aucune conversion requise
Vitesse du tourbillon à l’entrée de la turbine Francis: 12.93 Mètre par seconde --> 12.93 Mètre par seconde Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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

Évaluer ... ...

Q_f = 1.49768595244233

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

1.49768595244233 Mètre cube par seconde --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

1.49768595244233 ≈ 1.497686 Mètre cube par seconde <-- Débit volumique pour la turbine Francis

(Calcul effectué en 00.004 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!

< 18 Turbine Francis Calculatrices

Débit volumique de la turbine Francis à aubes à sortie angulaire obtuse compte tenu du travail effectué par seconde

Aller Débit volumique pour la turbine Francis = Travail effectué par seconde par Francis Turbine/(Densité du fluide dans la turbine Francis*(Vitesse du tourbillon à l’entrée de la turbine Francis*Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis-Vitesse de tourbillon à la sortie de la turbine Francis*Vitesse de l'aube à la sortie de la turbine Francis))

Débit volumique de la turbine Francis à angle aigu compte tenu du travail effectué par seconde sur le coureur

Aller Débit volumique pour la turbine Francis = Travail effectué par seconde par Francis Turbine/(Densité du fluide dans la turbine Francis*(Vitesse du tourbillon à l’entrée de la turbine Francis*Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis+Vitesse de tourbillon à la sortie de la turbine Francis*Vitesse de l'aube à la sortie de la turbine Francis))

Travail effectué par seconde sur le coureur par l'eau pour la lame de sortie à angle obtus

Aller Travail effectué par seconde par Francis Turbine = Densité du fluide dans la turbine Francis*Débit volumique pour la turbine Francis*(Vitesse du tourbillon à l’entrée de la turbine Francis*Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis-Vitesse de tourbillon à la sortie de la turbine Francis*Vitesse de l'aube à la sortie de la turbine Francis)

Travail effectué par seconde sur le coureur par l'eau pour la lame de sortie à angle aigu

Aller Travail effectué par seconde par Francis Turbine = Densité du fluide dans la turbine Francis*Débit volumique pour la turbine Francis*(Vitesse du tourbillon à l’entrée de la turbine Francis*Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis+Vitesse de tourbillon à la sortie de la turbine Francis*Vitesse de l'aube à la sortie de la turbine Francis)

Efficacité hydraulique de la turbine Francis avec aube de sortie à angle obtus

Aller Efficacité hydraulique de la turbine Francis = (Vitesse du tourbillon à l’entrée de la turbine Francis*Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis-Vitesse de tourbillon à la sortie de la turbine Francis*Vitesse de l'aube à la sortie de la turbine Francis)/(Accélération due à la gravité*Tête de turbine Net Francis)

Efficacité hydraulique de la turbine Francis avec aube de sortie à angle aigu

Aller Efficacité hydraulique de la turbine Francis = (Vitesse du tourbillon à l’entrée de la turbine Francis*Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis+Vitesse de tourbillon à la sortie de la turbine Francis*Vitesse de l'aube à la sortie de la turbine Francis)/(Accélération due à la gravité*Tête de turbine Net Francis)

Débit volumique de la turbine Francis à aubes à sortie à angle droit compte tenu du travail effectué par seconde

Aller Débit volumique pour la turbine Francis = Travail effectué par seconde par Francis Turbine/(Densité du fluide dans la turbine Francis*Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis*Vitesse du tourbillon à l’entrée de la turbine Francis)

Travail effectué par seconde sur le coureur par l'eau pour un angle de lame de sortie à angle droit

Aller Travail effectué par seconde par Francis Turbine = Densité du fluide dans la turbine Francis*Débit volumique pour la turbine Francis*Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis*Vitesse du tourbillon à l’entrée de la turbine Francis

Degré de réaction de la turbine avec aube de sortie à angle droit

Aller Degré de réaction = 1-cot(Angle de lame de guidage pour Francis Trubine)/(2*(cot(Angle de lame de guidage pour Francis Trubine)-cot(Angle d'aube à l'entrée)))

Efficacité hydraulique de la turbine Francis avec aube de sortie à angle droit

Aller Efficacité hydraulique de la turbine Francis = (Vitesse du tourbillon à l’entrée de la turbine Francis*Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis)/(Accélération due à la gravité*Tête de turbine Net Francis)

Rapport de débit de la turbine Francis

Aller Rapport de débit de la turbine Francis = Vitesse d'écoulement à l'entrée de la turbine Francis/(sqrt(2*Accélération due à la gravité*Tête à l'entrée de la turbine Francis))

Rapport de vitesse de la turbine Francis

Aller Rapport de vitesse de la turbine Francis = Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis/(sqrt(2*Accélération due à la gravité*Tête à l'entrée de la turbine Francis))

Vitesse d'écoulement à l'entrée compte tenu du rapport d'écoulement dans la turbine Francis

Aller Vitesse d'écoulement à l'entrée de la turbine Francis = Rapport de débit de la turbine Francis*sqrt(2*Accélération due à la gravité*Tête à l'entrée de la turbine Francis)

Vitesse de l'aube à l'entrée compte tenu du rapport de vitesse Francis Turbine

Aller Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis = Rapport de vitesse de la turbine Francis*sqrt(2*Accélération due à la gravité*Tête à l'entrée de la turbine Francis)

Hauteur manométrique compte tenu du rapport de débit dans la turbine Francis

Aller Tête à l'entrée de la turbine Francis = ((Vitesse d'écoulement à l'entrée de la turbine Francis/Rapport de débit de la turbine Francis)^2)/(2*Accélération due à la gravité)

Hauteur de pression compte tenu du rapport de vitesse dans la turbine Francis

Aller Tête à l'entrée de la turbine Francis = ((Vitesse de l'aube à l'entrée de la turbine Francis/Rapport de vitesse de la turbine Francis)^2)/(2*Accélération due à la gravité)

Angle de lame de guidage donné Degré de réaction

Aller Angle de lame de guidage pour Francis Trubine = acot(cot(Angle d'aube à l'entrée)/(1-1/(2*(1-Degré de réaction))))

Angle d'aube à l'entrée du degré de réaction

Aller Angle d'aube à l'entrée = acot(cot(Angle de lame de guidage pour Francis Trubine)*(1-1/(2*(1-Degré de réaction))))

Débit volumique de la turbine Francis à aubes à sortie à angle droit compte tenu du travail effectué par seconde Formule

Quels sont les principaux composants d'une turbine Francis ?

Les principaux composants sont le carter en spirale, les aubes directrices et de maintien, les aubes de guidage, le tube de tirage. Le carter en spirale également connu sous le nom de carter à volute ou de carter à volutes présente de nombreuses ouvertures à intervalles réguliers qui convertissent l'énergie de pression du fluide en cinétique et permettent au fluide de travail d'empiéter sur les aubes de la roue. Cela maintient une vitesse constante malgré le fait que de nombreuses ouvertures ont été prévues pour que le fluide pénètre dans les aubes, car la section transversale de ce carter diminue uniformément le long de la circonférence. Les aubes directrices et porteuses convertissent l'énergie de pression du fluide en énergie cinétique. Les pales de roue sont les centres où le fluide frappe et la force tangentielle de l'impact produit un couple provoquant la rotation de l'arbre de la turbine. Il faut faire attention aux angles des pales à l'entrée et à la sortie, car ce sont des paramètres majeurs affectant la production d'énergie. La fonction principale du tube de tirage est de réduire la vitesse de l'eau évacuée afin de minimiser la perte d'énergie cinétique à la sortie.

Quel est le but du tube de tirage?

L'efficacité d'une turbine à réaction, telle qu'une turbine Francis, augmente avec l'augmentation de la différence de pression entre les pressions d'entrée et de sortie. Comme la pression d'entrée ne peut pas être augmentée davantage, puisque la hauteur de chute à l'entrée de la turbine reste constante, la seule façon d'améliorer le rendement est de diminuer la pression de sortie et de créer une hauteur de chute négative à la sortie. C'est là que les tubes Draft entrent en scène. Les tubes d'aspiration sont de formes et de tailles différentes, en fonction de l'importance de la charge négative à produire à la sortie de la turbine. Un aspirateur peut être imaginé comme un composant dont la surface de section augmente en partant de la sortie de la turbine jusqu'au canal de fuite. Les sections transversales peuvent être circulaires, rectangulaires, carrées ou spécialement conçues comme un tube de tirage Siphon, etc.

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