Ângulo da pá na entrada e saída na extremidade extrema do corredor Calculadora

✖A velocidade do fluxo na entrada é a velocidade do fluxo na entrada da turbina.ⓘ Velocidade de fluxo na entrada [V_fi]			+10% -10%
✖A velocidade de turbilhão na entrada é definida como a componente da velocidade do jato na direção do movimento da palheta.ⓘ Velocidade de giro na entrada [V_wi]			+10% -10%
✖A velocidade da palheta na entrada é definida como a velocidade da palheta na entrada da turbina.ⓘ Velocidade do Vane na entrada [u_i]			+10% -10%

✖O ângulo da palheta na entrada é o ângulo formado pela velocidade relativa do jato com a direção do movimento na entrada.ⓘ Ângulo da pá na entrada e saída na extremidade extrema do corredor [θ]

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Fórmula

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Ângulo da pá na entrada e saída na extremidade extrema do corredor

Fórmula

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

Exemplo

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

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Ângulo da pá na entrada e saída na extremidade extrema do corredor Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Ângulo da palheta = atan((Velocidade de fluxo na entrada)/(Velocidade de giro na entrada-Velocidade do Vane na entrada))
θ = atan((V_fi)/(V_wi-u_i))
Esta fórmula usa 2 Funções, 4 Variáveis

Funções usadas

tan - A tangente de um ângulo é uma razão trigonométrica entre o comprimento do lado oposto a um ângulo e o comprimento do lado adjacente a um ângulo em um triângulo retângulo., tan(Angle)
atan - O tan inverso é usado para calcular o ângulo aplicando a razão tangente do ângulo, que é o lado oposto dividido pelo lado adjacente do triângulo retângulo., atan(Number)

Variáveis Usadas

Ângulo da palheta - (Medido em Radiano) - O ângulo da palheta na entrada é o ângulo formado pela velocidade relativa do jato com a direção do movimento na entrada.
Velocidade de fluxo na entrada - (Medido em Metro por segundo) - A velocidade do fluxo na entrada é a velocidade do fluxo na entrada da turbina.
Velocidade de giro na entrada - (Medido em Metro por segundo) - A velocidade de turbilhão na entrada é definida como a componente da velocidade do jato na direção do movimento da palheta.
Velocidade do Vane na entrada - (Medido em Metro por segundo) - A velocidade da palheta na entrada é definida como a velocidade da palheta na entrada da turbina.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Velocidade de fluxo na entrada: 5.84 Metro por segundo --> 5.84 Metro por segundo Nenhuma conversão necessária
Velocidade de giro na entrada: 31 Metro por segundo --> 31 Metro por segundo Nenhuma conversão necessária
Velocidade do Vane na entrada: 10 Metro por segundo --> 10 Metro por segundo Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

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

Avaliando ... ...

θ = 0.271241545811226

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

0.271241545811226 Radiano -->15.5409958035905 Grau (Verifique a conversão aqui)

RESPOSTA FINAL

15.5409958035905 ≈ 15.541 Grau <-- Ângulo da palheta

(Cálculo concluído em 00.021 segundos)

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Créditos

Criado por Peri Krishna Karthik

Instituto Nacional de Tecnologia Calicute (NIT Calicute), Calecute, Kerala

Peri Krishna Karthik criou esta calculadora e mais 200+ calculadoras!

Verificado por Anshika Arya

Instituto Nacional de Tecnologia (NIT), Hamirpur

Anshika Arya verificou esta calculadora e mais 2500+ calculadoras!

< 7 Turbina Kaplan Calculadoras

Diâmetro do cubo dado a descarga

Vai Diâmetro do cubo = sqrt((Diâmetro externo do corredor^2)-((4/pi)*(Taxa de fluxo de volume/Velocidade de fluxo na entrada)))

Diâmetro externo do corredor

Vai Diâmetro externo do corredor = sqrt((Taxa de fluxo de volume/Velocidade de fluxo na entrada)*(4/pi)+(Diâmetro do cubo^2))

Velocidade do fluxo na entrada

Vai Velocidade de fluxo na entrada = Taxa de fluxo de volume/((pi/4)*((Diâmetro externo do corredor^2)-(Diâmetro do cubo^2)))

Descarga através do corredor

Vai Taxa de fluxo de volume = (pi/4)*((Diâmetro externo do corredor^2)-(Diâmetro do cubo^2))*Velocidade de fluxo na entrada

Ângulo da pá na entrada e saída na extremidade extrema do corredor

Vai Ângulo da palheta = atan((Velocidade de fluxo na entrada)/(Velocidade de giro na entrada-Velocidade do Vane na entrada))

Velocidade de fluxo dada a velocidade de turbilhão

Vai Velocidade de fluxo na entrada = Velocidade de giro na entrada*tan(Ângulo da lâmina guia)

Velocidade do redemoinho na entrada

Vai Velocidade de giro na entrada = Velocidade de fluxo na entrada/tan(Ângulo da lâmina guia)

Ângulo da pá na entrada e saída na extremidade extrema do corredor Fórmula

Ângulo da palheta = atan((Velocidade de fluxo na entrada)/(Velocidade de giro na entrada-Velocidade do Vane na entrada))
θ = atan((V_fi)/(V_wi-u_i))

Como funciona a turbina Kaplan?

A turbina Kaplan é uma turbina de reação de fluxo interno, o que significa que o fluido de trabalho muda de pressão à medida que se move pela turbina e libera sua energia. A energia é recuperada tanto da carga hidrostática quanto da energia cinética da água corrente. O projeto combina características de turbinas radiais e axiais. A entrada é um tubo em forma de espiral que envolve a comporta da turbina. A água é direcionada tangencialmente através do portão do postigo e espirala para um corredor em forma de hélice, fazendo com que ele gire. A saída é um tubo de sucção de formato especial que ajuda a desacelerar a água e recuperar a energia cinética. A turbina não precisa estar no ponto mais baixo do fluxo de água, desde que o tubo de sucção permaneça cheio de água. Uma localização mais alta da turbina, no entanto, aumenta a sucção que é transmitida às pás da turbina pelo tubo de sucção. A queda de pressão resultante pode levar à cavitação. As eficiências das turbinas Kaplan são tipicamente superiores a 90%, mas podem ser menores em aplicações de queda muito baixa.

Quais são as outras aplicações da turbina Kaplan?

As turbinas Kaplan são amplamente utilizadas em todo o mundo para a produção de energia elétrica. Eles cobrem os locais hidrelétricos mais baixos e são especialmente adequados para condições de alto fluxo. Microturbinas baratas no modelo de turbina Kaplan são fabricadas para produção de energia individual projetada para 3 m de altura manométrica que pode trabalhar com apenas 0,3 m de altura manométrica com um desempenho altamente reduzido, desde que haja fluxo de água suficiente. As grandes turbinas Kaplan são projetadas individualmente para cada local para operar com a maior eficiência possível, normalmente acima de 90%. Eles são muito caros para projetar, fabricar e instalar, mas operam por décadas.

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