UNIVERSIDAD NACIONAL
DE EDUCACI
ON A DISTANCIA
PRUEBA DE EVALUACIÓN A DISTANCIA / 1
UNIDAD DIDÁ CTICA / 1
Número de Expediente NOMBRE . . . . APELLIDOS . . . . CALLE . . . . POBLACIÓN . . . . PROVINCIA . . . C.P. . . . .
10532PE01A09
E.T.S. de Ingenieros Industriales
MÁ QUINAS HIDRÁ ULICAS (T.E.)
10532 Maquinas hidraulicas (T.E.). Primera Prueba 1
Prueba Objetiva
1. El diametro del chorro que sale del inyector de una turbina Pelton es de 70 mm y su velocidad es 100 m/s. Las cucharas del rodete desvan este chorro un angulo de 170. Si la rueda tiene que girar a 600 r.p.m. y la relacion entre
la velocidad tangencial del alabe y la velocidad del chorro es 0,47; calcular, despreciando las perdidas:
1) el diametro Pelton;
2) la potencia desarrollada;
10532 Maquinas hidraulicas (T.E.). Primera Prueba 2 2. Un aprovechamiento hidroelectrico dispone como datos caractersticos: Salto neto 600 m y caudal 2 m3/s. Se desea instalar un rodete tipo Pelton que
cumpla las condiciones siguientes: Velocidad especca maxima, 20; relacion entre diametro de la rueda y diametro del chorro, 12; coeciente de velocidad absoluta de salida del inyector, 0,98. Con estas condiciones debe dar un ren-dimiento total de 0,88 acoplada a un alternador de frecuencia 50 Hz. Si se supone que el rendimiento organico es de 0,98, determinar:
1) Numero de pares de polos del alternador.
2) Velocidad de giro del rodete.
3) Triangulos de entrada y salida del rodete sabiendo que las cucharas
des-van el chorro 165.
4) Balance de perdidas hidraulicas, expresadas en metros de columna de
10532 Maquinas hidraulicas (T.E.). Primera Prueba 3 3. Una turbina del tipo Pelton esta acoplada a un alternador de cinco pares de polos y da una potencia util de 34.500 C.V. cuando el salto neto es de 1.130 m y el rendimiento total es 0,89. Si se supone que el coeciente kco = 0; 98,
cada alabe desva el chorro un angulo de 165, el rendimiento organico es 0,96
y el agua abandona el rodete sin componente giratoria de la velocidad absoluta de salida, determinar:
1) El caudal.
2) El diametro del chorro.
3) El diametro Pelton.
4) Si la rueda esta parada, la fuerza hidrodinamica que soporta un alabe
que reciba el chorro de lleno.
5) La velocidad de embalamiento. >Que ocurre si la turbina gira a esta
10532 Maquinas hidraulicas (T.E.). Primera Prueba 4 4. El nivel del embalse que alimenta una turbina Pelton esta 320 m por encima de la supercie libre del canal de desague y el eje del chorro, 5 m sobre dicho canal. La tubera de alimentacion mide 5.200 m y su diametro es constante, siendo el coeciente de perdida de carga, para el caudal que trasiega la turbina, f = 0; 021 y la perdida de carga en su recorrido equivale al 8% del salto bruto. Si la turbina esta acoplada a un alternador de 6 pares de polos, da una potencia de 1.750 KW con un rendimiento total de 0,88 y kco = 0; 98
y ku = 0; 45, calcular:
1) El diametro de la tubera de alimentacion.
2) El diametro del chorro.
10532 Maquinas hidraulicas (T.E.). Primera Prueba 5 5. El rodete de una bomba centrfuga de diametros interior y exterior D1 =
200 mm. y D2 = 600 mm, respectivamente, y anchuras a la entrada y a la
salida b1 = 50 mm. y b2 = 20 mm, gira a una velocidad de 1500 r.p.m. El
angulo de salida de los alabes 2 = 10. Si el caudal que suministra la bomba
es de 200 l/s, calcular:
a) El angulo 1 de los alabes del rodete, de forma que no exista choque a
la entrada, si 1 = 90:
b) La potencia requerida si el rendimiento total es 0,7. c) El aumento de presion a traves del rodete.
CONSULTAS
REFERENTES AL CONTENIDO DE LOS TEMAS Y METODOLOGIA DE SU ESTUDIO
RESPUESTAS DEL PROFESOR
EVALUACI ON a PRUEBA OBJETIVA a PRUEBA DE ENSAYO
a a a Aciertos a a a a Errores a a a a Omisiones a a a TOTAL a a a a TOTAL a a a a
UNIVERSIDAD NACIONAL
DE EDUCACI
ON A DISTANCIA
PRUEBA DE EVALUACIÓN A DISTANCIA / 2
UNIDAD DIDÁ CTICA / 2
Número de Expediente NOMBRE . . . . APELLIDOS . . . . CALLE . . . . POBLACIÓN . . . . PROVINCIA . . . C.P. . . . .
10532PE01A09
E.T.S. de Ingenieros Industriales
MÁ QUINAS HIDRÁ ULICAS (T.E.)
10532 Maquinas hidraulicas (T.E.). Segunda Prueba 1
Prueba Objetiva
1. Un modelo de turbina de velocidad especca ns = 36 y diametro 35
cm. desarrolla una potencia de 27 CV con un salto neto de 13,5 m y un rendimiento del 86%. >Cuales son el caudal y la velocidad de giro? >Cuales seran el diametro y la velocidad de giro de una unidad homologa que trabaje con un caudal de 17 m3/s y un salto neto de 80 m?
10532 Maquinas hidraulicas (T.E.). Segunda Prueba 2 2. Una turbina del tipo Francis cuya velocidad especca no debe ser superior a 100, esta acoplada a un alternador de frecuencia 50 Hz y da una potencia util de 27.500 KW cuando trasiega un caudal de 10,4 m3/s proveniente de un
salto neto de 304 m. En estas condiciones su rendimiento organico es 0,96 y el volumetrico 1. Suponiendo que el agua abandona el rodete sin componente giratoria, dibujar los triangulos de velocidades de salida del distribuidor, en-trada en el rodete y salida del rodete para una trayectoria que entra en el rodete en un punto que dista 0,9 m del eje y sale del rodete en un punto que dista 0,45 m del eje. Datos:
Diametro del distribuidor: 2 m. Altura del distribuidor: 250 mm.
Angulo 2 = 30.
Suponiendo que el caudal disminuye en un 10%, considerandose el mismo salto, dibujar los nuevos triangulos de velocidades para la misma trayectoria.
10532 Maquinas hidraulicas (T.E.). Segunda Prueba 3 3. El rendimiento total de una turbina Francis que funciona con un salto neto de 70 m es del 82%. La velocidad periferica a la entrada del rodete es de 25 m/s y el ancho del mismo a la entrada vale 1/6 del diametro. La componente meridiana de la velocidad absoluta permanece constante en el rodete y vale 4,5 m/s, el agua sale del rodete sin componente periferica. Si el diametro de salida es 3/4 del diametro de entrada, el angulo 1 = 90 y el rendimiento
volumetrico es 0,95, calcular:
10) Diametro de entrada del rodete.
20) Velocidad de giro de la turbina.
30) Rendimiento hidraulico.
40) Rendimiento mecanico.
50) Velocidad especca.
60) Angulo 2.
10532 Maquinas hidraulicas (T.E.). Segunda Prueba 4 4. Una turbina del tipo Francis trabaja con un salto neto de 60 m y con un caudal de 67,5 m3/s. Esta acoplada a un alternador de 22 pares de polos
y frecuencia 60 Hz. Para dar el 100% de su potencia nominal el angulo de apertura ha de ser de 30 y, en estas circunstancias, el rendimiento total es del
90%. Calcular:
1 Velocidad especca para el el 100% de la potencia nominal.
2 Valor del angulo de apertura del distribuidor para que, con el mismo
10532 Maquinas hidraulicas (T.E.). Segunda Prueba 5 5. Una turbina Kaplan para un salto neto de 27,8 m. y un caudal de 100 m3/s da una potencia de 33.000 CV y tiene un rendimiento volumetrico del
95% y un rendimiento organico del 100%. Teniendo en cuenta que el numero de revoluciones especco no debe sobrepasar de 485 y que la turbina debe ir acoplada directamente a un alternador de frecuencia 50 Hz, se pide:
10) Velocidad de giro de la turbina en r.p.m.
20) Dimensiones de salida del distribuidor (b
0 y D0) tomando para ello el
valor b0=D0 = 0; 356 y com = 4; 42 m/s.
30) El diametro exterior del rodete suponiendo que la velocidad meridiana
de salida es uniforme e igual a 10,10 m/s y que el cubo del rodete tiene un diametro de 1840 mm.
40) Los triangulos de velocidades a la entrada y salida del rodete en su
diametro medio, aceptando en el de salida una perdida por velocidad giratoria de 0,42 m. c. a.
CONSULTAS
REFERENTES AL CONTENIDO DE LOS TEMAS Y METODOLOGIA DE SU ESTUDIO
RESPUESTAS DEL PROFESOR
EVALUACI ON a PRUEBA OBJETIVA a PRUEBA DE ENSAYO
a a a Aciertos a a a a Errores a a a a Omisiones a a a TOTAL a a a a TOTAL a a a a
